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Zynq-7000 SoC器件使用了多种互联技术,这些技术针对特定的应用进行了优化,可以满足很多功能块的通信需求。

Zynq-7000 SoC概述

下图描述了Zynq-7000 SoC的功能块,PS和PL位于不同的位置电源域,使这些设备的用户可以关闭PL的电源以进行电源管理。

需要注意的是:

  1. 图中箭头方向显示控制权(主机到从机)

  2. 双向数据流:AXI 32位/ 64位,AXI 64位,AXI 32位,AHB 32位,APB 32位,是可以自定义的

  3. APU中的灰色块适用于双核设备。

互联模块的框图

本部分讨论了所有互联模块的框图,包括互联模块主模块,监听控制单元,中央互联,主互联,从互联,内存互联和OCM互联。

互联主模块

互联主模块包括:

  • CPU和加速器一致性端口(ACP)

  • 高性能PL接口AXI_HP {3:0}

  • 通用PL接口AXI_GP {1:0}

  • DMA控制器

  • AHB主站(具有本地DMA单元的I / O外设)

  • 设备配置(DevC)和调试访问端口(DAP)

监听控制单元(SCU)

探听控制单元的功能在第3章“应用程序处理单元”中进行了描述。从SCU的角度来看,SCU的地址过滤功能使SCU的功能像一个开关,从其AXI从端口到其AXI主端口的流量。

中央互联

中央互联是基于ARM NIC301的互联交换机的核心。

主互联

主互联将中速通信从中央互联切换到M_AXI_GP端口,I/O外设(IOP)和其他模块。

从站互联

从互联可从S_AXI_GP端口,DevC和DAP到中央互联。

内存互联

存储器互联将高速流量从AXI_HP端口切换到DDR DRAM和片上RAM(通过另一个互连)。

OCM互联

OCM互连从中央互连和内存切换高速流量相互联系

Interconnect Block Diagram

基于AXI高性能数据路径的PS互联开关

OCM互联

  • 提供从中央互联和PL访问256 KB内存的权限

  • CPU和ACP接口通过SCU对OCM的访问延迟最低

中央互联

  • 中央互联为64位,将IOP和DMA控制器连接到DDR存储器控制器,片上RAM和AXI_GP接口(通过它们的开关)用于PL逻辑

  • 将以太网,USB和SD / SDIO控制器中的本地DMA单元连接到中央相互联系

  • 将PS中的主机连接到IOP

PS-PL接口说明

PS-PL接口

包含PL设计人员可用于集成基于PL的所有信号功能和PS。PL和PS之间有两种类型的接口。

  1. 功能接口,包括AXI互联,大多数扩展MIO接口(EMIO)I/O外设,中断,DMA流控制,时钟和调试接口。这些信号可用于连接PL中用户设计的IP模块。

  2. 配置信号,包括处理器配置访问端口(PCAP),配置状态,单事件失败(SEU)和“程序/完成/初始化”。这些信号是连接到PL配置块内的固定逻辑,提供PS控制。

AXI功能接口

  • AXI_ACP

    • APU中的一个64位高速缓存一致性从端口连接到PL主端口

    • 连接到侦听控制单元,以实现CPU和PL之间的高速缓存一致性

  • AXI_HP,PS AXI互联上的四个高性能/带宽主端口

    • 32位或64位数据主接口(独立编程)

    • 在32位从站接口配置模式下有效调整大小

    • 有效升至64位,以便在32位从接口中进行对齐的32位传输配置模式

    • 在32位从接口中自动扩展到64位以实现未对齐的32位传输配置模式

    • 32位和64位接口之间的动态命令升迁转换,可控通过AxCACHE

    • 分别具有读写命令的R / W可编程发布功能

    • 写入命令的可编程释放阈值

    • PL和PS之间所有AXI接口的异步时钟频域交叉

    • 使用1 KB(128 x 64位)数据FIFO平滑处理“长延迟”传输读写

    • PL端口可提供QoS信令

    • PL可使用的命令和数据FIFO填充级别计数

    • 支持标准AXI 3.0接口

    • 较大的从接口读取接受能力,范围为14到70个命令(突发)取决于长度)

    • 较大的从接口写接受能力,范围为8到32个命令(突发)取决于长度)

  • AXI_GP,四个通用端口

    • 两个32位主接口

    • 两个32位从接口

    • PL和PS之间所有AXI接口的异步时钟频域交叉

    • 支持标准AXI 3.0接口

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