产品描述

全新升级上市的Zybo-Z7是一款功能强大丰富,开箱即用型的Xilinx Zynq-7000 APSoC 软硬协同嵌入式开发板。此次重磅上市的新版Zybo Z7,是对2012年发布的全球广受欢迎的口袋式Zynq评估板Zybo的一次新一代全面升级!


Zynq系列芯片基于Xilinx全可编程片上系统架构(AP SoC),将双核Cortex-A9 ARM处理器与Xilinx 7系列FPGA紧密集成在同一芯片上。Zybo Z7板上搭载有丰富的多媒体接口和连接外设,在其本身就是一台功能强劲的单板计算机的基础上,进一步添加了FPGA功能,令其拥有无可比拟的开发灵活性与强大性能。Zybo Z7所集成的视频处理功能集,包括一个兼容MIPI CSI-2的Pcam(摄像头模块)接口,HDMI输入,HDMI输出和高带宽DDR3L,使之成为时下“嵌入式视觉”这一Xilinx FPGA最为热门的应用领域的一大高性价比解决方案。除此之外,Zybo Z7丰富的Pmod接口让用户能够十分轻松地进一步实现硬件功能的外设扩展,可搭配70多种Digilent专利的Pmod积木式传感模块使用。


如果你希望从早期版本的Zybo进行迁移,敬请查看“迁移指南”。


产品特点:

Zybo Z7提供两种不同的APSoC芯片版本:搭载有Xilinx XC7Z010-1CLG400C的Zybo Z7-10,以及搭载更强大Xilinx XC7Z020-1CLG400C芯片的Zybo Z7-20。两个不同版本的参数比较如下:



Zybo   Z7-10

Zybo   Z7-20

FPGA器件

XC7Z010-1CLG400C

XC7Z020-1CLG400C

1 MSPS片上ADC

处理器

双ARM Cortex A9

双 ARM Cortex A9

查找表 (LUTs)

17,600

53,200

触发器

35,200

106,400

块存储器(Block RAM)

270 KB

630 KB

时钟管理单元

2

4

通用接口

26

49

板载Pmod接口

5

6

风扇接口

Zynq散热器

支持CEC(消费电子控制)信号的高清接口

Tx 传送端

Tx 传送端 & Rx 接收端

RGB LEDs

1

2

 

ZYNQ处理器

  • 667 MHz双核Cortex-A9处理器

  • 具有8个DMA通道的DDR3L内存控制器和4个高性能AXI3从站端口

  • 高带宽外设控制器:1G以太网,USB 2.0,SDIO

  • 低带宽外设控制器:SPI,UART,CAN,I2C

  • 可从JTAG,Quad-SPI闪存和microSD卡进行编程

  • 可编程逻辑等效于Artix-7 FPGA

存储

  • 支持32位总线@1066 MHz的1GB DDR3

  • 16 MB四路SPI闪存,工厂编程的128位随机数和48位全球唯一的EUI-48/64™兼容标识符

  • 支持microSD扩展卡

功率

  • 由USB或任何5V外部电源供电

USB和以太网

  • 千兆以太网PHY

  • USB-JTAG编程电路

  • USB-UART桥

  • USB 2.0 OTG PHY,支持主机和设备

 音视频

  • 兼容MIPI CSI-2的Pcam(摄像头模块)接口

  • HDMI高清输入接口(Zybo Z7-10不支持CEC)

  • 支持CEC的HDMI源端口(输出)

  • 支持立体声耳机,立体声输入和麦克风插孔的音频编解码器

 开关,按钮和LED

  • 6个按钮(2个处理器连接)

  • 4个滑动开关

  • 5个LED(1个处理器连接)

  • 1个RGB LED(Zybo Z7-10)

 扩展连接器

  •  5个Pmod端口(Zybo Z7-10)

  • 总计8个处理器I/O

  • 总计38个FPGA I/O(Zybo Z7-10)

  • 支持4路差分0-1.0V模拟输入输出到XADC

 产品包含:

  • Zybo Z7-10

  • 有保护泡沫的Digilent纸板包装

  • 附赠SDSoC开发环境license券

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Zybo Z7-10:全新升级款Zynq-7000 ARM/FPGA SoC开发板(附赠SDSoC开发环境license券)

产品型号: 471-014

项目案例

基于Zybo开发板的LED音乐识别器

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本项目的基本思路是从扬声器中取出音频数据,将其转换为数字数据并进行处理,最终根据音频信号中的数据改变LED矩阵上的LED。项目中,数字音频数据将通过快速傅立叶变换进行处理以从音频信号中解析出频率,信号的频率将最终决定LED矩阵上所显示的内容。

无需PC机的智能口袋虚拟仪器

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Digilent Zybo开发板是基于Xilinx Zynq SoC(片上系统)构建。Zynq芯片具有双ARM-A9核(简称PS处理系统),可以像任何其他的单片机一样操作,甚至可以独立运行一个操作系统。特别之处是,它也是FPGA硬件(简称PL可编程逻辑)与PS在一片IC中,允许用户创建自定义外设。这一demo中我们将Zybo与Analog Discovery2结合起来,将口袋仪器的测试环境应用到嵌入式设备,在Zybo上面运行Xillinux系统,并安装Waveforms软件,实现用Zybo控制AD2进行实验测试的功能。

基于Zybo的HDMI视频处理

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这个项目将HDMI接口输入的视频数据通过Zybo开发板上的FPGA进行处理,再从VGA接口输出到屏幕显示。视频处理模式通过串口通信控制,可选择分辨率调整、截取视频图像并保存、反转色彩等视频处理操作。

基于Zybo的虹膜识别仪

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大多数人对虹膜识别的第一印象仍然停留在好莱坞大片中,事实上虹膜识别已经渗透到我们的生活中,相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率,虹膜识别误识率可低至百万分之一。在指纹和人脸识别之外,这门生物识别技术不可忽略。


今天所介绍的这一酷炫的虹膜识别仪项目基于DIGILENT Zybo开发板实现。我们将一步步教你如何通过改装一个家用网络摄像头来进行红外采集,并用Zybo开发板来实现这一个虹膜识别应用。

为PetaLinux设置TFTP服务器

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简单文件传输协议(TFTP)是一种用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议。由于其简单性,TFTP是一种可以由极低功率系统支持的协议。


在这篇教程中,我们将一步步教你如何在装有Linux的设备上设置TFTP服务器,让你能够在PetaLinux上使用TFTP启动功能,使你的嵌入式目标如Zybo、Zedboard或任何能够跑MicroBlaze的Xilinx FPGA板卡通过TFTP启动。这种启动方法允许你更改内核源代码,而不需要每次都重新刷新目标设备上的映像,因此它可以帮助你节省大量的时间。

基于Zynq的图像增强系统之图像输出篇

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这个项目的主要目的是使用Zynq ApSOC制作一个图像增强系统。更具体地说,我们希望建立一个能清除图片或者视频中模糊影像的系统。该系统将以恶劣条件下的视觉数据作为输入,利用图像增强技术进行处理,然后输出结果。


该项目是在Digilent Zybo开发板上进行创建和测试的,也能够应用于其它的ZYNQ设备。我们把这个项目划分为三部分:

1) INPUT = 通过计算机或者摄像机以以太网进行图像的输入;

2) PROCESS = 图像处理;

3) OUTPUT = 通过HDMI接口进行图像输出。


以一种违反常理的方式,项目的第一步我们将先从图像输出部分开始,第二步来操作输入部分,最后再完成图像处理部分——主要是因为这样的先后顺序会给我们提供更多地调试机会。在这里,我们主要分享的是图像输出部分

Brzydal 社交机器人 (基于Zybo开发板)

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“Brzydal”(作者给这一机器人取的名字)是一个通过显示屏显示人脸的社交机器人。该机器人可以与人进行实时交互:通过扬声器和摄像头追踪人脸面部表情的变化,并将之显示在LCD屏幕上,并能依托三个伺服电机做“摇头”的动作。


制作该项目的一部分原因是旨在对“恐怖谷理论”*(认知机器人)和其它社交互动机器人假设进行调研。根据“恐怖谷理论”的假设,当机器人与人类相像超过一定程度的时候,人类对他们的反应便会突然变得极之反感。例如这一视频: Ode to uncanny valley(油管视频,需科学上网观看)。通过这一项目,我们想对“恐怖谷理论”进行一番验证。在项目“DIY动手指南”的最后一部分,会呈现我们的调研结果。


*“恐怖谷理论”是一个关于人类对机器人和非人类物体的感觉的假设。它在1969年由日本机器人专家森昌弘提出假设,当机器人与人类相像超过95%的时候。由于机器人与人类在外表﹑动作上都相当相似,所以人类亦会对机器人产生正面的情感。直至到了一个特定程度,他们的反应便会突然变得极之反感。哪怕机器人与人类有一点点的差别,都会显得非常显眼刺目,让整个机器人显得非常僵硬恐怖,让人有面对行尸走肉的感觉。人形玩具或机器人的仿真度越高人们越有好感,但当超过一个临界点时,这种好感度会突然降低,越像人越反感恐惧,直至谷底,称之为恐怖谷。可是,当机器人的外表和动作和人类的相似度继续上升的时候,人类对他们的情感反应亦会变回正面,贴近人类与人类之间的移情作用。也许正因为如此,许多机器人专家在制造机器人时,都尽量避免“机器人”外表太过人格化,以求避免跌入“恐怖谷陷阱”。详见:http://baike.baidu.com/view/203551.htm   

基于ZYBO的智能机械手臂

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本系统采用ZYBO软硬件全可编程平台,实现了对6自由度机械臂的运动控制,可以实现机械臂三维运动和执笔书写功能。由于机械臂驱动部分采用FPGA硬件编程设计,通过数据并行化和硬件加速的方法大大提高了机械臂系统的实时性和稳定性,这在工业场合有极高的价值。软件部分基于Linux系统开发,可以十分方便的实现复杂通信协议和进行高层应用的开发,本系统通过TCP/IP协议网络接口将机械臂接入局域网,可以实现远程控制功能。系统同时具备摄像头采集和显示功能,可以显示机械臂当前运行状态。

Facein智能会议签到系统

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1.在 ZYBO 板上搭建基于 Linux 系统运营的微信公众号平台,通过七牛云或者腾讯云实现云存储功能,微信调用面向对象平台开发的摄像头拍照,人脸识别实现智能签到的功能。

2.需完成搭建以下平台:ZYBO 板 Linaro 最小系统平台、微信公众平台、照片拍摄云存储平台(将硬件平台上的 USB 摄像头所拍摄的图片上传到七牛云或者腾讯云)、人脸识别平台(借用 Face++第三方技术平台),利用 mutt 邮件发送信息平台。

3.项目可以应用于:公司会议签到,上课培训签到,大型展会。会议现场,只需要刷一下脸,即可快速完成现场签到,并且可以发送记录到指定邮箱。

自适应家居系统

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自适应家居系统,自动调节家庭的环境来一直保持最优状态,并通过摄像头实现远程对家庭情况的了解。
以ZYBO板卡为核心,通过纯pl设计,完成了视频采集和传输的问题,使视频成像于显示器上。通过pmodals光传感器来检测当前环境光强,通过led来进行光强补充,使亮度一直保持最优状态,蜂鸣器还可以用来播放音乐。
chipkit wifire则与温湿度传感器及红外发射器相连,采集室内环境温湿度,并将信息与最适温湿度对比,通过红外发射器发射空调编码控制空调进行调节。

可见光通信便携式多语种交互式语音讲解系统

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本项目基于ZYBO软硬件全可编程平台和自主研发的可见光通信硬件平台,利用博物馆,展览馆,产品展销会等场所越来越多采用LED照明,以输出多语种数字音频解说信号,实现了可见光通信便携式多语种交互式语音讲解系统。
系统采用乒乓存储的语音存储方式,实现了从ZYBO板卡PS端读取SD卡中存储的不同语种的音频解说信号并进行RS编码,并按照一定的时间排列顺序,转移至PL端的FIFO中OOK调制,利用展品照明灯上的LED灯将调制后的信号采用时分复用的方式发送出去。接收端的光电探测电路提取出信号之后进行OOK解调、RS译码以及多语种的信号分离,最后经过ZYBO上的SSM2603音频解码芯片还原出数字语音信号。用户可通过接收端的显示屏自主选择语种和工作模式,从而实现多语种自动化解说和交互式展览。
系统利用展厅内的LED光进行高速可靠的无线数据传输,并根据用户需求提供多种工作模式,充分体现了节能环保的意识以及高度的人文关怀,达到交互式多感官感知的最佳参观效果。

Python x ZYBO-LED呼吸灯

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既然同样是ZYNQ开发板,PYNQ(Arty Z7-20)可以跑Python进行控制,那么ZYBO是否也可以呢?让我们试一下,在ZYBO上使用Python驱动一个呼吸灯LED!

基于sift算法的全景拼接图像

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使用 Zybo 开发板搭载Xillinux嵌入式系统,使用摄像头并配合舵机进行图像采集,使用sift算法对拍摄的多张图像进行拼接。

自学课程

使用ZYBO ARM+FPGA开发板进行嵌入式系统开发 02小时41分 | 初级

使用ZYBO ARM+FPGA开发板进行嵌入式系统开发

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Xilinx ZYNQ SoC怎么玩?本课程将带你掌握如何使用Zynq-7000SoC开发嵌入式系统项目并独立进行一个完整的Zynq嵌入式系统设计。硬件内容包括ARM处理器配置和FPGA可编程逻辑IP设计,软件内容包括交叉环境搭建与SDK的使用、开源Linux、Ubuntu系统的编译运行、应用程序开发与第三方软件的编译与应用、以及网络设置与远程访问。课程最后通过多个实际项目的实践指导,带你迈出使用ZYBO双核ARM+FPGA开发板的第一步。

如何使用MATLAB,HDL Coder和Simulink开发基于Zynq的视觉处理 25分41秒 | 高级

如何使用MATLAB,HDL Coder和Simulink开发基于Zynq的视觉处理

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这一由MathWorks最新发布的小型课程,共分为5个章节,将教您如何使用MATLAB,HDL Coder和Simulink开发基于zynq的视觉处理应用。在课程的第4章节中,同时会向您介绍一个针对Xilinx Zynq SoC的车道检测算法实例。