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适用于工业 IoT 应用的 Cora Z7S 成本优化型单核 SoC 平台
Digilent Cora Z7S 是围绕 Xilinx 强大的 Zynq 7000S 打造而成。Zynq 7000S 器件采用单核 ARM Cortex™-A9 处理器，并搭配基于 28 nm Artix®-7 的可编程逻辑（可视为将 Raspberry Pi 与 FPGA 板融为一体）。这种组合可允许硬件设计人员访问 Linux 和开源工具等软件资源，也让软件设计人员能够访问硬件配置。
Zynq 架构
Zynq APSoC 分为两个不同的子系统：处理系统 (PS) 和可编程逻辑 (PL)。
PL 几乎与 Xilinx 7 系列 Artix FPGA 完全相同，唯一的区别是，该 PL 配有几个将其紧密耦合到 PS 的专用端口和总线。PL 可由处理器直接配置，也可通过 JTAG 端口进行配置。PS 由许多元件组成，包括应用处理单元 (APU)、高级微控制器总线架构 (AMBA) 互连、DDR3 内存控制器以及各种外设控制器，而这些外设控制器的输入和输出均已多路复用至 54 个专用引脚（称为多路复用 I/O 或 MIO 引脚）。
Zynq-7000S 的规格如下：
- 667 MHz 单核 Cortex-A9 处理器
- DDR3 内存控制器，具有 8 个 DMA 通道和 4 个高性能 AXI3 从端口
- 高带宽外设控制器：1G 以太网、USB 2.0、SDIO
- 低带宽外设控制器：SPI、UART、CAN、I2C
- 1 MSPS 片载 ADC
- 可通过 JTAG 和 microSD 卡编程
- 相当于 Artix 7 FPGA 的可编程逻辑
- 14,400 个查询表 (LUT)
- 28,800 个触发器
- 225 KB 块 RAM
- 2 个时钟管理模块
Cora Z7S 的构成
Cora Z7S 具有众多硬件接口（从 1 Gbps 以太网 PHY 到模数转换器和通用输入/输出引脚），因而成为开发各种嵌入式应用的理想平台。凭借小巧的外形和安装孔，Cora Z7 可作为大型解决方案的一个组件使用。利用板载的 SD 卡插槽、以太网和电源解决方案，Cora Z7 可以独立于主机计算机运行。
Cora Z7S 可以连接到标准的 Arduino 扩展板，以增加扩展功能。设计 Cora Z7S 时需要特别小心，以确保可与市场上的大多数 Arduino 扩展板兼容。扩展板连接器配有 45 个连接到 FPGA 的引脚，适用于通用数字 I/O。鉴于 FPGA 的灵活性，这些引脚几乎可用于所有连接操作，包括数字读/写、SPI 连接、UART 连接、I2C 连接以及 PWM。其中六个引脚 (AN0 - AN5) 也可用作单端模拟输入，输入范围为 0 V - 3.3 V，另外六个引脚 (AN6 - AN11) 可用作差分模拟输入对，输入范围为 0 V - 1.0 V。
Cora Z7S 顶视图（图片来源：Digilent, Inc.）
软件支持
Cora Z7S 可与 Xilinx 公司的 Vivado 设计套件完全兼容。该工具集可将 FPGA 逻辑设计和嵌入式 ARM 软件开发融入简单易用的直观设计流程中。该流程可用于设计任何复杂度的系统，从串接运行多个服务器应用的完整操作系统，到控制一些 LED 的简单裸机程序，不一而足。对于那些不想在设计中使用处理器的人来说，也可将 Zynq APSoC 视为独立的 FPGA。
Zynq 平台非常适合作为嵌入式 Linux 目标，Cora Z7S 也不例外。为帮助您入门，我们提供了一个 PetaLinux 项目，可以帮您快速上手并运行 Linux 系统。欲了解更多信息，请参阅 Cora Z7 资源中心。
关于此作者
Alex Wong 是美国国家仪器公司旗下 Digilent Inc. 公司的销售经理，面向全球客户推销 Digilent 的软件和硬件产品。Digilent 制造嵌入式开发工具、测试和计量设备，用于快速原型设计和培训。自 2000 年成立以来，Digilent 便与包括 Xilinx、Microchip、ADI、Texas Instruments 和 ARM 在内的领先半导体公司合作，推出采用最新嵌入式技术的产品。
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