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Smart ZYNQ （SP2版 1.3寸方形屏） 资料汇总

包含Smart Zynq （SP2 版）的原理图，注意事项，以及后续更新的转接板的原理图等一些资料

首先感谢各位的关注和支持，有任何问题可以直接在本站留言，或者在淘宝搜索店铺：杭海电子科技 。

另外备注 本页是 SP2 版本的 资料，如果是Smart ZYNQ 标准版 或者SP版 SL版 的主板 请看对应的内容 （SP2 和SP版的区别在于 屏幕不同SP2是1.3寸240×240屏，SP是1.47寸172*320屏，其他完全一致）

Smart ZYNQ SP2 主板资源

  • 主芯片：ZYNQ XC7Z020-CLG484
  • 主板层数：8层（沉金工艺）
  • DDR内存 : 256M x 16bit （512MB)
  • FLASH : 128Mbits （16MB）（接PS端用于系统启动）
  • EEPROM: 24C02 2kbits
  • TF插槽：microSD 插槽 （TF卡插槽，可用于系统启动）
  • 时钟 : PS端：33.33M有源晶振 , PL端：50M有源晶振
  • 网络: 一路千兆以太网RTL8211E (接PL端，PS也可使用)
  • HDMI: 一路HDMI 接口（IO模拟）
  • JTAG: 板子集成了 xilinx jtag 下载器部分功能(板载)
  • USB: 板子自带USB2.0 PHY，可作USB HOST，或USB SLAVE
  • 串口: 带一路USB-UART（连接至PL端，PS端也可使用
  • 按键: 2个按键（PL端） + 1个POR硬件复位按键
  • LED: 2个可编程LED（PL端 ）+Done 指示LED + 电源指示LED
  • LCD: SP2主板带一个1.3寸的 SPI LCD屏 240×240(接PL端，PS也可使用)
  • 拨码开关：双路拨码开关（负责启动方式选择）
  • 逻辑IO： 总共引出68个FPGA_IO,所有引出的管脚均以差分线方式两两引出（差分线内等长）（全都由PL端引出，PS可通过EMIO方式映射）
  • 引出的GPIO中 其中一边的bank电压单独可调（通过调整一个0805封装电阻）
  • 电源：主板可以通过TYPE C口（JTAG或 USB SLAVE）进行供电，或者用转接板通过排针给主板的VCC脚供上5V电源

SP SP2和SL 版 相同资源的程序 是可以完全兼容的，管脚和GPIO的线序也完全一致，除USB HOST ，USB SLAVE 以及 板载 LCD 等SL版没有的功能外 其余资料相通

备注： 2024年9月2日开始硬件版本调整 V1.3 （为了让主板左右两边的排针都可以适配外接相同的模块（原先V1.1 V1.0版本硬件上左右电源对称，不能接相同的硬件外设模块），所以这里硬件上做了微调更新。）

  • 调整了一边排针的电源位置（如下面框图所示）
  • 调整了TI电源供电芯片的型号由TI家的TPS563201，更换为TPS563210A（带PG信号）
  • 对板子周边4个固定孔更改为焊盘开窗的固定孔（开窗电气属性接GND）
  • 调整了HDMI的CLK引脚为SRCC时钟引脚从N22脚改为N19脚（为了适配少数仅支持SRCC作为HDMI时钟的第三方HDMI IP核） 增加了HDMI I2C信号（预留）以及HDMI_RX_HPD信号（预留）

V1.3版主板原理图如下 （同样适用于V1.0,V1.1主板，区别已在原理图中标注出）（如需要V1.1单独的原理图可在评论区中找到）（最新更新 2024年9月2日）

SmartZynq_SP2_Schematic_V1d3_20240916下载

尺寸图

Size_SmartZynq_SP2_20240111下载

板子上所有功能IC 的数据手册：

smart_zynq_datasheet下载

注意事项

  1. Smart ZYNQ SP2板子上的USB SLAVE 和 USB HOST 是共用ZYNQ的USB资源的，所以同一时间只能使用一种功能（USB HOST 和USB SLAVE 不可同时外接设备，另当USB 功能作为HOST使用时如需要用USB SLAVE口为板子进行供电请接USB适配器而不是接电脑）。
  2. 板子上的两个TYPE C接口都可为板子进行供电，板子排针上的VCC口也可以外接5V 为板子进行供电，USB和排针外接供电互不冲突（USB有二极管作电源防倒流保护），另外备注：部分台式机前面的USB口线损较大，如用台式机的USB供电出现不稳定的情况，请尝试连接台式机背后的USB口。
  3. 部分笔记本和电脑的USB口输出电流限制在5V 500ma，这对于主板的运行已经足够了， 但如果主板需要外接模块，或者USB口外接功率较大的USB设备导致工作不稳定时，可以通过排针或者外接转接板单独为板子提供5V电源（排针的VCC脚）。另外外接USB设备或者模块时，建议先在断电情况下接好设备或模块，再对主板进行上电。
  4. 排针上的VCC口可作为电源输入，也可作为电源输出。作为输入时：可外接5V电源（即通过转接板，或者底板为板子供电，如用杜邦线供电效果会差一些）。作为输出时：（没有外接5V电源，仅通过USB供电时）可以输出4.5-4.7V的电压（即主板为转接板供电）。
  5. 板子上的 POR RST 是整个硬件的复位按钮 （优先级高于任何程序，只要此按键按下整个系统将根据BOOT启动方式重新启动）。
  6. 关于BANK33的电压， BANK 33电压可以通过调整背面两颗0805大小的电阻（板子上丝印标注为RA RB）来实现电压的调整（出厂默认是3.3V）

随板预下载的演示程序介绍 （boot模式选择 QSPI FLASH再上电）

  • HDMI输出720p的 测试彩色条纹
  • 1.3寸屏幕输出测试彩色方块 红绿蓝白四种颜色
  • UART以一秒钟为间隔发送 “hello world”
  • LED灯在上电后以流水灯的方式 来回点亮 (一旦按下KEY1 KEY2 任意按键，则流水灯停止，程序切换到对应按键方向的灯亮起)
  • USB slave 接口用数据线和电脑连接 可以看到一个ram 映射的255MB的 虚拟U盘（因为是RAM映射的，所以断电数据会丢失，请不要存放重要数据，仅供测试）

可供测试的 TF固件 （测试固件现已支持 V1.0 -V1.3的所有版本Smart ZYNQ）

（使用方法：将文件下载并解压缩，将内容复制到FAT32格式的TF卡的根目录，并插入到主板上，拨码开关设置成SD启动，并按下板子上的POR复位键盘）

一、全功能测试固件一 （裸奔版 GPIO+ LCD + UART + USB_SLAVE + KEY + LED 测试）

  • 所有的GPIO （排针输出端）每一秒钟翻转一次电平状态（即一直不停的输出高低电平）
  • HDMI输出720p的 测试彩色条纹
  • 1.3寸屏幕输出彩色图片
  • UART以一秒钟为间隔发送 “hello world”
  • LED灯在上电后以流水灯的方式 来回点亮 (一旦按下KEY1 KEY2 任意按键，则流水灯停止，程序切换到对应按键方向的灯亮起)
  • USB slave 接口用数据线和电脑连接 可以看到一个ram 映射的255MB的 虚拟U盘（因为是RAM映射的，所以断电数据会丢失，请不要存放重要数据，仅供测试）
  • 测试固件下载： Smart_ZYNQ_SP2_SL_ALL_TEST_20240916

二、全功能测试固件二（LINUX版 GPIO+ LCD + UART + USB_HOST + KEY + LED +NET 测试）

  • ALL_GPIO:（排针输出端）每一秒钟翻转一次电平状态（即一直不停的输出高低电平）
  • HDMI ： 输出720p的 测试彩色条纹
  • UART： 输出 LINUX命令行（可用putty 等工具查看）
  • LCD: 系统启动完成后 LCD会显示 linux 的界面（带linux 的两只企鹅）
  • LED灯：在上电后以流水灯的方式 来回点亮 (一旦按下KEY1 KEY2 任意按键，则流水灯停止，程序切换到对应按键方向的灯亮起)
  • USB HOST ：可以插入USB 鼠标，键盘， 或者U盘，插入后可以在串口命令行中看到新连接上的设备，另外如果是插入USB 键盘，按下按键情况下 LCD屏幕可以看到按键按下的情况
  • NET: 用网线连接路由器，可以在串口命令行中看到网络已连接的提示， 这个时候可以尝试ping路由器和其他网络设备。
  • 测试固件下载：Smart_ZYNQ_SP2_LINUX_ALL_TEST_20240906

已整理的一些图文例程（持续更新中）

备注 本站所有的资料都是基于VIVADO2018.3版本的，如果不熟悉开发过程，版本尽量保持一致

主板相关

基于Smart ZYNQ (SP SP2 SL) 的FPGA实验

基于Smart ZYNQ (SP SP2 SL) 的PS实验

十月之后开始对原先的基础工程进行再次整理，上述是整理后的工程，原先未整理的工程在下方：

基于Smart ZYNQ (SP SP2 SL) 的LVGL实验

基于本站 ZYNQ 主板的 LVGL（V8.3.10版本）的手把手移植教程（VDMA+DMA方式）

基于Smart Zynq 的Petalinux部分图文教程

下面是PYNQ 部分的图文教程资料（已跑通，镜像在章节三）

备注 PYNQ部分仍然还在测试中，不一定完善，感兴趣的大家自行测试 2023年8月21日

Xillinux 图形化操作系统重磅来袭

“Smart ZYNQ （SP2版 1.3寸方形屏） 资料汇总”的3个回复

  2. How to get hands on such a module, pricing?
    This is using the xc7z020clg484 ?
    Availability, long term supply/support?

    And is there a way to get to the pins of BANK 13 (and set to 1V8)?

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    1. The module is currently available for direct purchase on Taobao in China. There have also been orders from other countries, with the shipping method chosen as consolidated shipping, but it is unclear whether this shipping method is applicable to all regions and countries.

      The module uses the XC7Z020CLG484-I chip with a speed grade of -2, and the main board is available for long-term supply.

      Regarding your question about BANK 13, I have just checked the schematic, and BANK 13 is not used or routed out on the PCB. Currently, the BANK pins routed out are BANK 35 and BANK 33, with the following details:

      The IO voltage of BANK 35 is 3.3V
      The IO voltage of BANK 33 is VADJ, which can be adjusted by changing an 0805 package resistor. The voltage can be set to 1.8V.

      (you can access it through the following link: Smart ZYNQ SP2)

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