ARM+FPGA架构有什么优势?

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描述

M7015核心板拥有ARM处理器的软件可编程性与FPGA的硬件可编程性,不仅实现数据存储分析、网络通讯、多媒体显示等功能,还支持数据并行采集,图像高速采集,扩展通讯接口等功能。

M7015核心板性能如何?

M7015核心板采用Xilinx的Zynq-7000 All Programmable XC7Z015 SoC平台,搭载创新型 ARM+FPGA 架构。其将处理器的软件可编程性与FPGA的硬件可编程性进行完美整合,既可以为设计者提供无与伦比的系统性能、灵活性与可扩展性,也能带来更低功耗、更低成本和更快速的上市进程。

 

名称 参数
处理器 Xilinx XC7Z015-2CLG485I
PS端 2个ARM Cortex-A9内核,运行频率高达766 MHz;
512 KB L2缓存,32 KB指令和数据缓存。
PL端 FPGA内核,支持74K Logic Cells (~1.1M)可编程逻辑单元;
1个 DSP48E1 DSP处理器,200 GMACs 峰值 DSP性能,160 Slices可编程 DSP单元。
内存 1GB DDR3  SDRAM
存储器 4GB eMMC  Flash

 

ARM+FPGA架构有什么优势?

在介绍ARM+FPGA架构优势之前,简单了解下ARM和FPGA特长:

ARM:接口资源丰富、功耗低,擅长多媒体显示、逻辑控制等。

FPGA:擅长多通道或高速AD采集,接口拓展,高速信号传输等。

ARM+FPGA架构能带来性能、成本、功耗等优势。ARM与FPGA既可以各司其职,各自发挥原本架构的独特优势;也可以相互协作,处理更复杂的问题。其优势如下:

同时拥有ARM的运算能力和FPGA的并行处理能力;

硬件集成度高,体积小;

ARM与FPGA集成在同一片SoC,内部通信速率更快;

可灵活扩展外设接口。

还在为接口不够而烦恼?

M7015核心板原生具备两路以太网接口,可实现1路千兆+1路百兆网络接口,还具备6路UART、2路USB、2路CAN、miniPCIE、JTAG、IIC、SPI、ADC、GPIO等接口,常用的功能接口应有尽有。

 

名称 资源 说明
以太网 2路 1路千兆 + 1路百兆
PCIE 2路 PCIe 2.0(最大支持4路)
MiniPCIE 1路 支持WIFI、ZigBee、RFID、GPRS、3G/4G
CAN 2路 每路最高可达1 Mbps
USB 2路 2路USB 2.0
UART 6路 包含1路ARM调试串口
I2C接口 3路 支持400 Kbps
SPI 4路 由PL端扩展
GPIO 53路 支持1.8V、3.3V电平
JTAG接口 1路 FPGA调试接口

 

M7015核心板除了自带的这么多接口外,还可以通过FPGA进行接口扩展,74K的逻辑单元可扩展大量外设接口,再也不用担心接口资源不够用啦!

应用案例—工业控制

EtherCAT是当今主流的高速现场总线解决方案,其设计目标是支持标准的以太网,并且能够以最小的硬件成本在实时控制领域开展使用,更新周期快,稳定性高。

1.EtherCAT主站的核心要求:

实时性:主从DC同步模式下,主站需要以非常精准的时间发送过程数据,对产品的实时性有较高要求;

扩展性:主站往往控制多个从站,对接口资源要求较高,存在需要多个网口,四路,八路CAN口等情况。

2.应用方式:

ARM部分:承担业务逻辑,跑协议栈;

FPGA部分:保证实时性,便于扩展接口对接口数据做并行处理,缓解CPU压力。

3.采用M7015核心板的优势:

集成双核A9+FPGA,满足产品所需的应用要求;

ARM与FPGA内部集成,共用DDR,通信速度更快,满足高实时性要求;

拥有74K可编程逻辑单元,支持多种接口拓展,满足多接口资源要求。

参考资料

ZLG致远电子为用户提供丰富的软硬件参考资料,帮助用户轻松实现TCP/IP通信、CAN-bus现场总线通信、USB通信等复杂功能,让每一位用户的产品开发更加高效可靠。

评估套件

M7015-EV-Board是ZLG致远电子精心推出的集工控与评估于一身的评估板。该评估板可搭配M7015核心板做评估和扩展使用,方便灵活。

原文标题:【深度解析】一篇文章告诉你M7015核心板强在何处

文章出处:【微信公众号:ZLG致远电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

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