Xilinx Zynq-7000系统逻辑资源PL详解:部分动态重配置PR

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"Zynq-系统的逻辑资源PL-XilinxZynq总结" Xilinx的Zynq-7000系列是基于All Programmable理念的系统级芯片(SoC),它将可编程逻辑(PL)与处理系统(PS)集成在一起,实现了软硬件协同设计的创新平台。该平台主要由两大部分组成:处理系统(PS)和可编程逻辑(PL)。 处理系统(PS)包含了应用处理单元(APU),通常由两个ARM Cortex-A9 CPU构成,每个CPU都配备了独立的I-Cache和D-Cache,并共享一个L2 Cache。此外,PS还包括了256KB的RAM和128KB的只读存储器(ROM),ROM主要用于引导程序的存储。PS还集成了各种设备控制器,如定时器、中断控制器,以及对DDR3内存、以太网、DMA、USB、SD卡、SPI、I2C和UART等接口的支持。 可编程逻辑(PL)部分则提供了丰富的逻辑资源,包括Artix-7系列(如7z010和7z020)和Kintex-7系列(如7z030、7z045和7z100)的不同型号,这些器件具有不同的性能和功耗特性。在功耗管理方面,PL和PS可以独立供电,当需要降低功耗时,可以关闭PL,但再次启动时需要重新配置PL,配置时间取决于配置码流的大小。 配置PL的方式有两种:一种是在系统启动时进行,另一种是在系统运行过程中进行重配置。特别是部分动态重配置(PR)功能,允许在不中断整个系统运行的情况下,仅对PL的一部分进行配置,例如更新设计参数或算法模块。这种功能类似于软件中的动态加载和卸载,提高了系统的灵活性和效率。 Zynq-7000 SoC的设计使得开发者可以通过高级综合(HLS)工具将C/C++代码转换为硬件描述语言(HDL),简化了设计流程,使非硬件专家也能进行硬件级别的优化。AXI(Advanced eXtensible Interface)总线协议在PS和PL之间提供高效的数据交换,确保了软硬件间的无缝协作。 Zynq-7000平台为嵌入式系统设计提供了强大的灵活性和性能,结合了高性能的处理能力与可定制的硬件加速,适用于各种复杂的应用场景,如工业自动化、图像处理、网络通信和嵌入式计算等。