AC7Z020
ماژول پردازشی ALINX AC7Z020
مبتنی بر AMD Xilinx Zynq-7000 SoC
معرفی ALINX AC7Z020
ماژول ALINX AC7Z020 یک ماژول پردازشی قدرتمند System-on-Module (SoM) مبتنی بر تراشه Xilinx Zynq-7000 XC7Z020-2CLG400I است که ترکیبی از یک سیستم پردازشی ARM Dual-Core Cortex-A9 و یک معماری FPGA مبتنی بر Artix-7 را در یک تراشه ارائه میکند.
این ساختار باعث میشود AC7Z020 بتواند همزمان وظایف پردازشی نرمافزاری و پردازشهای موازی و سختافزاری FPGA را اجرا کند. به همین دلیل این ماژول برای طراحی تجهیزات صنعتی، سیستمهای پردازش سیگنال، پردازش تصویر، ارتباطات، کنترل بلادرنگ، سیستمهای اندازهگیری و پروژههای پیشرفته FPGA و Embedded مناسب است.
ابعاد بسیار کوچک 35 × 42 میلیمتر، حافظه DDR3 با باس 32 بیتی، حافظه QSPI Flash و تعداد قابل توجهی ورودی/خروجی قابل استفاده، AC7Z020 را به گزینهای مناسب برای طراحی تجهیزات Embedded با محدودیت فضا تبدیل کرده است.
( توجه مهم )
در صورت نیاز به فاکتور ارزش افزوده به اینجا مراجعه فرمایید.
نوع فاکتور
انتخاب نوع گارانتی و خدمات
- مشخصات محصول
- شرایط عودت کالا
- شرایط گارانتی و خدمات آرتمیس پلاس
- مشخصات و اطلاعات فنی
| برند | آلینکس - چین |
|---|
شرایط عودت سفارش کالا در خرید اینترنتی
در خرید اینترنتی، وقتی کالای دریافتی با انتظارات شما همخوانی ندارد یا از خرید خود پشیمان میشوید، طبق قانون میتوانید کالا را مرجوع کنید. طبق ماده ۳۸ قانون حمایت از حقوق مصرفکنندگان، شما میتوانید از خرید خود انصراف دهید و کالا را بازگردانید. این حق تنها برای کالای خریداریشده به صورت اینترنتی است و شامل تمامی کالاهایی که در فروشگاههای آنلاین خریداری شدهاند، میشود. اما برای اینکه این حق را به درستی استفاده کنید، باید شرایط خاصی را رعایت کنید. این شرایط عبارتند از:
کالا باید نو و بدون هیچگونه خرابی باشد: محصول باید به همان شکلی که خریداری کردهاید، عودت شود. در صورتی که کالا آسیب دیده یا استفاده شده باشد از عودت کالا مطابق قانون معذور خواهیم بود.
تمام قطعات و لوازم جانبی باید همراه محصول باشند: اگر کالا دارای قطعات یا لوازم جانبی خاصی مانند کابل، شارژر، دفترچه راهنما و… بوده باشد، باید تمامی این موارد همراه کالا بازگردانده شوند.
کالا باید در بستهبندی اصلی باشد: بستهبندی کالا باید سالم و در وضعیت اصلی خود قرار داشته باشد. اگر بستهبندی آسیب دیده باشد یا به هر دلیلی باز شده باشد، از عودت کالا مطابق قانون معذور خواهیم بود.
کالا باید در مدت زمان مشخص بازگردانده شود: کالا باید در مدت زمان 7 روز پس از تحویل بازگشت داده شود. پس از این مدت، شما دیگر نمیتوانید از حق مرجوع کردن کالا استفاده کنید.
باید هزینهی بازگشت کالا پرداخت شود: یکی از مواردی که در هنگام مرجوع کردن کالا باید به آن توجه کنید، هزینههای مربوط به بازگشت کالا است. طبق قوانین، هزینه بازگرداندن کالا به فروشنده بر عهده خریدار است. این یعنی شما باید هزینه ارسال کالا به فروشنده را پرداخت کنید. همچنین اگر کالای خریداری شده دارای کد فعالسازی یا سریال نامبر خاصی است، این موارد نیز باید همراه کالا به فروشنده بازگردانده شوند.
توجه بفرمایید در صورتیکه کالا فروخته شده بصورت حضوری و بعد از تست صحت عملکرد به مشتری تحول داده شود دیگر امکان برگرداندن کالا مطلقا وجود نخواهد داشت.
.
لطفا برای کسب اطلاعات کامل در خصوص شرایط برخورداری از خدمات آرتمیس پلاس و گارانتی به آدرس زیر مراجعه بفرمایید:
شرایط گارانتی و خدمات پس از فروش
معماری ترکیبی ARM + FPGA در AC7Z020
قلب پردازشی AC7Z020 تراشه XC7Z020-2CLG400I از خانواده Zynq-7000 است.
این تراشه از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- Processing System یا PS مبتنی بر دو هسته ARM Cortex-A9
- Programmable Logic یا PL مبتنی بر معماری FPGA سری Artix-7
پردازنده دو هستهای ARM Cortex-A9 در این ماژول تا فرکانس 767MHz کار میکند و امکان اجرای سیستمعاملهای Embedded، نرمافزارهای کنترلی، شبکه و پردازشهای عمومی را فراهم میسازد.
در طرف دیگر، بخش FPGA امکان پیادهسازی سختافزاری الگوریتمهای موازی و زمانواقعی را فراهم میکند. این ترکیب، AC7Z020 را از یک پردازنده Embedded معمولی متمایز کرده و امکان طراحی معماریهای Hardware/Software Co-Design را فراهم میکند.
منابع منطقی و قابلیت پردازش FPGA
بخش Programmable Logic تراشه XC7Z020 دارای منابع قابل توجهی برای پیادهسازی الگوریتمها و شتابدهندههای سختافزاری است:
- حدود 85K Logic Cells
- حدود 53,200 LUT
- حدود 106,400 Flip-Flop
- تعداد 220 واحد DSP Slice
- حدود 4.9Mb Block RAM
- پشتیبانی گسترده از I/Oهای قابل برنامهریزی
وجود 220 DSP Slice امکان اجرای سریع عملیاتهای ضرب، جمع، فیلترهای دیجیتال، پردازش سیگنال، FFT و الگوریتمهای پردازش تصویر را فراهم میکند.
بنابراین AC7Z020 میتواند برای پروژههایی که نیازمند پردازش موازی با تأخیر پایین و Throughput بالا هستند، مورد استفاده قرار گیرد.
حافظه DDR3 پرسرعت
ماژول AC7Z020 به 1GB حافظه DDR3 SDRAM با رابط 32 بیتی مجهز شده است.
این حافظه به سیستم پردازشی PS متصل بوده و برای اجرای سیستمعامل، برنامههای Embedded، ذخیره دادههای موقت و پردازش حجم بالای اطلاعات مورد استفاده قرار میگیرد.
بر اساس مستندات ALINX، حافظه DDR3 این ماژول از دو تراشه Micron MT41K256M16TW-107 تشکیل شده و پهنای باس 32 بیتی آن برای کاربردهای پردازشی با نیاز به پهنای باند بالا طراحی شده است. فرکانس کلاک رابط DDR3 در این طراحی تا 533MHz ذکر شده است.
حافظه QSPI Flash
برای ذخیره Bootloader، Firmware، تنظیمات و سایر اطلاعات مورد نیاز سیستم، AC7Z020 دارای 32MB QSPI Flash است.
این حافظه امکان راهاندازی مستقل سیستم و ذخیره دائمی نرمافزار و پیکربندی مورد نیاز Zynq را فراهم میکند.
تعداد زیاد ورودی و خروجیها
یکی از نقاط قوت مهم AC7Z020 تعداد بالای I/Oهای قابل دسترس آن است.
این ماژول تقریباً تمام I/Oهای مورد نیاز برای اتصال به یک برد Base Board را از طریق کانکتورهای Board-to-Board در اختیار طراح قرار میدهد.
طبق مستندات ALINX، بخش PL امکان دسترسی به حدود 122 خط I/O را فراهم میکند و مجموعهای از I/Oهای PS نیز در اختیار سیستم قرار میگیرد. این ساختار برای طراحی Base Board اختصاصی و تجهیزات سفارشی بسیار مناسب است.
همچنین در طراحی مسیرهای ارتباطی بین تراشه Zynq و کانکتورها، ملاحظات مربوط به طول مسیر و سیگنالهای تفاضلی در نظر گرفته شده است تا ماژول برای کاربردهای پرسرعت مناسب باشد.
رابطهای پرسرعت و ارتباطات
معماری Zynq-7000 امکانات ارتباطی متنوعی را در اختیار طراح قرار میدهد. بسته به طراحی برد پایه، میتوان از رابطهایی مانند:
- Gigabit Ethernet
- USB
- UART
- SPI
- I2C
- CAN
- SD/SDIO
- GPIO
- رابطهای پرسرعت FPGA
استفاده کرد.
این انعطافپذیری باعث میشود AC7Z020 بتواند به عنوان هسته پردازشی در سیستمهای صنعتی و تجهیزات ارتباطی مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
طراحی ماژولار و مناسب برای طراحی محصول
AC7Z020 به صورت یک System-on-Module طراحی شده است؛ بنابراین به جای طراحی مجدد بخش پیچیده پردازنده، FPGA، حافظه و مدارهای تغذیه، طراح میتواند ماژول آماده را روی برد اصلی اختصاصی خود قرار دهد.
این معماری مزایای مهمی دارد:
- کاهش زمان توسعه محصول
- کاهش پیچیدگی طراحی سختافزار
- امکان استفاده مجدد از طراحی در پروژههای مختلف
- کاهش ریسک طراحی PCB
- مناسب برای تولید تجهیزات سفارشی
- امکان طراحی Base Board اختصاصی
- سادهتر شدن فرآیند توسعه نمونه اولیه و محصول نهایی
این ویژگی برای شرکتهای طراحی تجهیزات الکترونیکی و تولیدکنندگان محصولات Embedded اهمیت ویژهای دارد.
ابعاد کوچک و مناسب تجهیزات Embedded
ابعاد ماژول AC7Z020 تنها حدود 35 × 42 میلیمتر است.
با وجود این ابعاد کوچک، ماژول شامل تراشه پردازشی Zynq-7000، حافظه DDR3، حافظه QSPI و مجموعه گستردهای از I/Oها است.
این موضوع امکان استفاده از آن را در تجهیزاتی با فضای محدود مانند:
- تجهیزات صنعتی
- تجهیزات اندازهگیری
- سیستمهای کنترل
- تجهیزات ارتباطی
- تجهیزات پردازش تصویر
- سیستمهای Embedded
- دستگاههای قابل حمل
- تجهیزات پزشکی
- سیستمهای هوشمند
فراهم میکند.
کاربردهای پردازش سیگنال و DSP
ترکیب ARM Cortex-A9 + FPGA + 220 DSP Slice، AC7Z020 را برای پروژههای پردازش دیجیتال بسیار مناسب میکند.
برخی کاربردهای قابل پیادهسازی عبارتاند از:
- فیلترهای FIR و IIR
- FFT و پردازش فرکانسی
- پردازش دیجیتال سیگنال
- پردازش دادههای ADC
- کنترل موتور
- تولید و پردازش موج
- سیستمهای اندازهگیری
- پردازش بلادرنگ داده
- شتابدهی الگوریتمهای ریاضی
- طراحی سیستمهای Software Defined Radio
در چنین معماریهایی، الگوریتمهای سنگین و موازی میتوانند در FPGA اجرا شوند، در حالی که پردازنده ARM وظایف کنترلی، ارتباطی و مدیریتی سیستم را انجام میدهد.
کاربرد در پردازش تصویر و ویدئو
منابع FPGA و DSP موجود در XC7Z020 امکان استفاده از AC7Z020 در پروژههای پردازش تصویر و ویدئو را نیز فراهم میکند.
از جمله کاربردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- پردازش تصویر بلادرنگ
- بینایی ماشین
- تشخیص و پردازش تصاویر
- پردازش فریمهای ویدئویی
- دوربینهای صنعتی
- سیستمهای Machine Vision
- شتابدهی الگوریتمهای پردازش تصویر
- سیستمهای هوشمند Edge Computing
در این نوع کاربردها میتوان بخشهای پردازشی سنگین را در منطق FPGA پیادهسازی کرد و مدیریت سیستم را به پردازنده ARM سپرد.
کاربردهای صنعتی و کنترل بلادرنگ
به دلیل معماری سختافزاری قابل برنامهریزی، AC7Z020 گزینهای مناسب برای سیستمهایی است که نیاز به زمان پاسخ قابل پیشبینی و پردازش بلادرنگ دارند.
کاربردهای احتمالی شامل:
- کنترل صنعتی
- اتوماسیون صنعتی
- کنترل موتور
- تجهیزات Instrumentation
- سیستمهای اندازهگیری
- تجهیزات تست و آزمایش
- Industrial IoT
- سیستمهای کنترل Embedded
- تجهیزات مخابراتی
مناسب برای طراحی سیستمهای مبتنی بر Linux
بخش ARM Processing System در Zynq-7000 میتواند برای اجرای نرمافزارهای Embedded و سیستمعاملهای مبتنی بر Linux مورد استفاده قرار گیرد.
این قابلیت امکان طراحی سیستمهایی را فراهم میکند که در آن:
ARM = اجرای نرمافزار و مدیریت سیستم
و
FPGA = پردازش موازی و سختافزاری
باشد.
این تفکیک وظایف یکی از مهمترین مزایای معماری Zynq در مقایسه با استفاده مستقل از یک پردازنده یا FPGA است.
مشخصات فنی کلیدی ALINX AC7Z020
| مشخصه | مقدار |
|---|---|
| مدل ماژول | ALINX AC7Z020 |
| تراشه اصلی | Xilinx Zynq-7000 XC7Z020-2CLG400I |
| پردازنده | Dual-Core ARM Cortex-A9 |
| فرکانس پردازنده | تا 767MHz |
| معماری FPGA | Artix-7، فناوری 28nm |
| Logic Cells | 85K |
| LUT | 53,200 |
| Flip-Flop | 106,400 |
| DSP Slices | 220 |
| Block RAM | 4.9Mb |
| حافظه DDR3 | 1GB |
| پهنای باس DDR3 | 32-bit |
| حافظه QSPI Flash | 32MB |
| رابطهای قابل استفاده | USB، Ethernet، UART، SPI، I2C، CAN، SD/SDIO و GPIO |
| I/O قابل دسترس PL | حدود 122 I/O |
| درجه سرعت | -2 |
| رنج دمای صنعتی | 40- تا 85+ درجه سانتیگراد |
| ابعاد ماژول | 35 × 42mm |
مزایای اصلی ALINX AC7Z020
- استفاده از تراشه قدرتمند Xilinx Zynq-7000 XC7Z020
- پردازنده دو هستهای ARM Cortex-A9
- FPGA مبتنی بر Artix-7
- 85K Logic Cells
- 220 DSP Slice
- حافظه 1GB DDR3
- حافظه 32MB QSPI Flash
- تعداد زیاد I/Oهای قابل برنامهریزی
- پشتیبانی از ارتباطات پرسرعت و استانداردهای Embedded
- ابعاد بسیار کوچک 35 × 42mm
- مناسب برای طراحی Base Board اختصاصی
- مناسب برای پردازش موازی و بلادرنگ
- مناسب برای پردازش تصویر، سیگنال و داده
- مناسب برای کاربردهای صنعتی و مخابراتی
- مناسب برای توسعه سیستمهای Embedded مبتنی بر ARM و FPGA
AC7Z020 برای چه پروژههایی مناسب است؟
اگر پروژه شما به صورت همزمان به پردازنده Embedded و FPGA قابل برنامهریزی نیاز دارد، AC7Z020 میتواند یک پلتفرم مناسب برای طراحی باشد.
این ماژول بهخصوص برای پروژههای زیر کاربرد دارد:
طراحی سیستمهای Embedded پیشرفته، پردازش سیگنال دیجیتال، پردازش تصویر، بینایی ماشین، کنترل صنعتی، سیستمهای اندازهگیری، تجهیزات مخابراتی، سیستمهای بلادرنگ، شتابدهندههای سختافزاری، Industrial IoT و پروژههای تحقیقاتی و دانشگاهی FPGA.
جمعبندی
ماژول ALINX AC7Z020 یک راهکار فشرده و قدرتمند برای طراحی سیستمهای مبتنی بر Xilinx Zynq-7000 است که قابلیتهای یک پردازنده Dual-Core ARM Cortex-A9 را با منابع پردازشی یک FPGA مبتنی بر Artix-7 ترکیب میکند.
وجود 85K Logic Cells، 220 DSP Slice، حافظه 1GB DDR3، حافظه 32MB QSPI Flash و تعداد زیاد I/O، این ماژول را برای طیف وسیعی از پروژههای پردازشی، صنعتی، مخابراتی و Embedded مناسب کرده است.
برای شرکتها و مهندسانی که قصد دارند یک محصول اختصاصی مبتنی بر Zynq-7000 طراحی کنند، استفاده از AC7Z020 به عنوان هسته پردازشی و FPGA میتواند فرآیند طراحی سختافزار را سادهتر کرده و امکان تمرکز بیشتر بر طراحی Base Board و منطق اختصاصی محصول را فراهم کند.











