黑金AXU3EG开发板用户手册.pdf-资料库

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Zynq UltraScale+ 开发平台 AXU3EG 开发板

AXU3EG用户手册文档版本控制文档版本修改内容记录 REV1.0 创建文档芯驿电子科技（上海）有限公司 2 / 51

AXU3EG用户手册目录文档版本控制 ..................................................................................................................................... 2 一、开发板简介 ............................................................................................................................ 6 二、 ACU3EG 核心板 ................................................................................................................... 9 (一) 简介 ................................................................................................................................. 9 (二) ZYNQ 芯片 ................................................................................................................. 10 (三) DDR4 DRAM ............................................................................................................. 11 (四) QSPI Flash .................................................................................................................. 17 (五) eMMC Flash .............................................................................................................. 18 (六) 时钟配置 ...................................................................................................................... 20 (七) LED 灯 .......................................................................................................................... 22 (八) 电源 .............................................................................................................................. 22 (九) 结构图 .......................................................................................................................... 24 (十) 连接器管脚定义 ......................................................................................................... 24 三、扩展板 ................................................................................................................................. 33 (一) 简介 .............................................................................................................................. 33 (二) M.2 接口 ...................................................................................................................... 34 (三) DP 显示接口 ............................................................................................................... 35 (四) USB3.0 接口 ............................................................................................................... 36 (五) 千兆以太网接口 ......................................................................................................... 37 (六) USB Uart 接口 ........................................................................................................... 39 (七) SD 卡槽 ........................................................................................................................ 40 (八) 40 针扩展口 ................................................................................................................ 41 (九) CAN 通信接口 ............................................................................................................ 42 (十) 485 通信接口 .............................................................................................................. 43 (十一) MIPI 接口 .................................................................................................................... 44 (十二) JTAG 调试口 ............................................................................................................... 45 (十三) RTC 实时时钟 ............................................................................................................. 46 (十四) EEPROM 和温度传感器 ........................................................................................... 46 (十五) LED 灯 .......................................................................................................................... 47 3 / 51 http://www.alinx.com 3 / 51

AXU3EG用户手册 (十六) 按键 .............................................................................................................................. 48 (十七) 拨码开关配置 .............................................................................................................. 48 (十八) 电源 .............................................................................................................................. 49 (十九) 风扇 .............................................................................................................................. 50 (二十) 结构尺寸图 .................................................................................................................. 51 芯驿电子科技（上海）有限公司 4 / 51

AXU3EG用户手册芯驿电子科技（上海）有限公司基于 XILINX Zynq UltraScale+ MPSoCs 开发平台的开发板（型号：AXU3EG）2020 款正式发布了，为了让您对此开发平台可以快速了解，我们编写了此用户手册。这款 MPSoCs 开发平台采用核心板加扩展板的模式，方便用户对核心板的二次开发利用。核心板使用 XILINX Zynq UltraScale+ EG 芯片 ZU3EG 的解决方案，它采用 Processing System(PS)+Programmable Logic(PL)技术将双核 ARM Cortex-A53 和 FPGA 可编程逻辑集成在一颗芯片上。另外核心板上 PS 端带有 4 片共 4GB 高速 DDR4 SDRAM 芯片，1 片 8GB 的 eMMC 存储芯片和 1 片 256Mb 的 QSPI FLASH 芯片；核心板上 PL 端带有 1 片 1GB 的 DDR4 SDRAM 芯片。在底板设计上我们为用户扩展了丰富的外围接口，比如 1 路 SATA M.2 接口、1 路 DP 接口、4 个 USB3.0 接口、2 路千兆以太网接口、2 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口、2 个 40 针扩展接口、2 路 CAN 总线接口、2 路 RS485 接口、1 个 MIPI 摄像头接口等等。满足用户各种高速数据交换，数据存储，视频传输处理，深度学习，人工智能以及工业控制的要求，是一款"专业级“的 ZYNQ 开发平台。为高速数据传输和交换，数据处理的前期验证和后期应用提供了可能。相信这样的一款产品非常适合从事 MPSoCs 开发的学生、工程师等群体。 5 / 51 http://www.alinx.com 5 / 51

AXU3EG用户手册一、开发板简介在这里，对这款 AXU3EG MPSoCs 开发平台进行简单的功能介绍。开发板的整个结构，继承了我们一贯的核心板+扩展板的模式来设计的。核心板和扩展板之间使用高速板间连接器连接。核心板主要由 ZU3EG + 5 个 DDR4 + eMMC +1 个 QSPI FLASH 的最小系统构成。 ZU3EG 采用 Xilinx 公司的 Zynq UltraScale+ MPSoCs EG 系列的芯片，型号为 XCZU3EG-1SFVC784I。ZU3EG 芯片可分成处理器系统部分 Processor System（PS）和可编程逻辑部分 Programmable Logic（PL）。在 ZU3EG 芯片的 PS 端和 PL 端分别挂了 4 片和 1 片 DDR4，每片 DDR4 容量高达 1G 字节，使得 ARM 系统和 FPGA 系统能独立处理和存储的数据的功能。PS 端的 8GB eMMC FLASH 存储芯片和 1 片 256Mb 的 QSPI FLASH 用来静态存储 MPSoCs 的操作系统、文件系统及用户数据。底板为核心板扩展了丰富的外围接口，其中包含 1 路 M.2 接口、1 路 DP 接口、4 路 USB3.0 接口、2 路千兆以太网接口、2 路 UART 串口接口、1 路 SD 卡接口、2 个 40 针扩展接口、2 路 CAN 总线接口，2 路 RS485 接口，1 路 MIPI 接口和一些按键 LED。下图为整个开发系统的结构示意图：芯驿电子科技（上海）有限公司 6 / 51 LED&KEYCP2102USB UARTJTAGUSB3320CUSB3.0接口x2TXS02612RTWRSD CardXILINXUltraScale+MPSoC XCZU3EG/XCZU4EV33.333MhzDDR4DDR4QSPIFLASH核心板eMMCFLASHDDR4200MhzM.2连接器DDR4DDR440针扩展口Si5332DP输出USB3.0接口x2GL3523KSZ9031R以太网网口KSZ9031R以太网网口RS485x2CANx2MAX3485SN65HVD232CP2102USB UART40针扩展口MIPI连接器

AXU3EG用户手册通过这个示意图，我们可以看到，我们这个开发平台所能含有的接口和功能。  ZU3EG 核心板由 ZU3EG+4GB DDR4（PS）+1GB DDR4（PL）+8GB eMMC FLASH + 256Mb QSPI FLASH 组成，另外有 2 个晶振提供时钟，一个单端 33.3333MHz 晶振提供给 PS 系统，一个差分 200MHz 晶振提供给 PL 逻辑 DDR 参考时钟。  M.2 接口 1 路 PCIEx1 标准的 M.2 接口，用于连接 M.2 的 SSD 固态硬盘，通信速度高达 6Gbps。  DP 输出接口 1 路标准的 Display Port 输出显示接口，用于视频图像的显示。最高支持 4K@30Hz 或者 1080P@60Hz 输出。  USB3.0 接口 4 路 USB3.0 HOST 接口，USB 接口类型为 TYPE A。用于连接外部的 USB 外设，比如连接鼠标，键盘，U 盘等等。  千兆以太网接口 2 路 10/100M/1000M 以太网 RJ45 接口，PS 和 PL 各 1 路。用于和电脑或其它网络设备进行以太网数据交换。  USB Uart 接口 2 路 Uart 转 USB 接口，PS 和 PL 各 1 路。用于和电脑通信，方便用户调试。串口芯片采用 Silicon Labs CP2102GM 的 USB-UAR 芯片, USB 接口采用 MINI USB 接口。  Micro SD 卡座 1 路 Micro SD 卡座，用于存储操作系统镜像和文件系统。  40 针扩展口 2 个 40 针 2.54mm 间距的扩展口，可以外接黑金的各种模块（双目摄像头，TFT LCD 屏，高速 AD 模块等等）。扩展口包含 5V 电源 1 路，3.3V 电源 2 路，地 3 路，IO 口 34 路。  CAN 通信接口 2 路 CAN 总线接口，选用 TI 公司的 SN65HVD232 芯片，接口采用 4Pin 的绿色接线端子。  485 通信接口 2 路 485 通信接口，选用 MAXIM 公司的 MAX3485 芯片。接口采用 6Pin 的绿色接线端子。  MIPI 接口 2 个 LANE 的 MIPI 摄像头输入接口，用于连接 MIPI 摄像头模块（AN5641）。  JTAG 调试口 7 / 51 http://www.alinx.com 7 / 51

AXU3EG用户手册 1 个 10 针 2.54mm 标准的 JTAG 口，用于 FPGA 程序的下载和调试，用户可以通过 XILINX 下载器对 ZU3EG 系统进行调试和下载。  温湿度传感器板载 1 片温湿度传感器芯片 LM75，用于检测板子周围环境的温度和湿度。  EEPROM 1 片 IIC 接口的 EEPROM 24LC04;  RTC 实时时钟 1 路内置的 RTC 实时时钟；  LED 灯 5 个发光二极管 LED, 核心板上 2 个，底板上 3 个。核心板上 1 个电源指示灯和 1 个 DONE 配置指示灯,。底板上有 1 个电源指示灯，2 个用户指示灯。  按键 3 个按键，1 个复位按键， 2 个用户按键。芯驿电子科技（上海）有限公司 8 / 51

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