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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：

下面是linux部分的图文教程资料

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

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