01、Zynq简介

00、Zynq简介

Zynq—7000 系列是赛灵思公司（Xilinx）推出的全可编程片上系统（All Programmable SoC），全可编程是指软件可编程以及硬件可编程，包含 PS（Processing System，处理器系统）和 PL（Programmable Logic，可编程逻辑）两部分。ZYNQ 的全称是 Zynq-7000 All Programmable SoC，也就是说，ZYNQ 实际上是一个片上系统（System on Chip，SoC）。

Zynq SoC 整合了 ARM 双核 cortex-A9处理器和 Xilinx 7 系列 FPGA 架构，使得它不仅拥有 ASIC 在能耗、性能和兼容性方面的优势，而且具有FPGA 硬件可编程性的优点。

ZYNQ 的本质特征，是它组合了一个双核 ARM Cortex-A9 处理器和一个传统的现场可编程门阵列（FPGA）逻辑部件。由于该新型器件的可编程逻辑部分基于赛灵思 28nm 工艺的 7 系列 FPGA，因此该系列产品的名称中添加了“7000”，以保持与 7 系列 FPGA 的一致性，同时也方便后来本系列新产品的命名。

1、组成

ZYNQ 是由两个主要部分组成的：一个由双核 ARM Cortex-A9 为核心构成的处理系统（PS，Processing System），和一个等价于一片 FPGA 的可编程逻辑（PL，Programmable Logic）部分，ZYNQ 架构的简化模型如图。PS 具有固定的架构，包含了处理器和系统的存储器；而 PL 完全是灵活的，给了设计者一块“空白画布”来创建定制的外设。

2、名词解释

PS（Processing System）：处理器系统
PL（Programmable Logic）：可编程逻辑
SoC（System-on-Chip）：片上系统
ASIC（Application Specific Integrated Circuit）：专用集成电路
IC（Intergrated Circuits）：集成电路
SSI（Small Scale Integrated circuit）：小规模集成电路
MSI（Medium Scale Integrated circuit）：中规模集成电路
LSI（Large Scale Integrated circuit）：大规模集成电路
VLSI（Very Large Scale Integrated circuit）：超大规模集成电路
ULSI（Ultra Large Scale Integrated circuit）：甚大规模集成电路
PLD（Programmable Logic Device）：可编程逻辑器件
SPLD（simple PLD）：简单 PLD
CPLD（complex PLD）：复杂 PLD
FPGA（field-programmable gate array）：现场可编程门阵列
PIA（Programmable Interconnect Array）：可编程互联阵列
CLB（Configurable Logic Block）：可配置逻辑模块
PIM（Programmable Interconnection Matrix）：可编程互联矩阵
LUT（Look Up Table）：查找表
Register：寄存器
FIFO（First In First Out）：先入先出缓冲器
APU（Application Processing Unit）：应用处理器单元
MIO（Multiplexed Input/Output）：复用的输入/输出
AXI （Advanced eXtensible Interface）：高级可扩展接口

3、ZYNQ PL 简介

ZYNQ PL （Programmable Logic，可编程逻辑）部分等价于 Xilinx 7 系列 FPGA，因此首先介绍 FPGA 的架构，简化的 FPGA 基本结构由 6 部分组成，分别为可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块RAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元和内嵌专用硬核等，如下图所示。
在这里插入图片描述

4、ZYNQ PS 简介

ZYNQ 实际上是一个以处理器为核心的系统，PL 只是它的一个外设，Zynq-7000 系列的亮点在于它包含了完整的 ARM 处理器系统，且处理器系统中集成了内存控制器和大量的外设，使Cortex-A9 处理器可以完全独立于可编程逻辑单元。而且实际上在 ZYNQ 中，PL 和 PS 两部分的供电电路是独立的，这样 PS 或 PL 部分不被使用的话就可以被断电。

以上内容参考正点原子有关fpga的开发指南，详细信息可以从正点原子官网寻找。