闲话Zynq UltraScale+ MPSoC（连载4）——IO资源

作者： Hello，Panda

Part3 IO资源

和Zynq-7000相比较，Zynq UltraScale+ 增强了PS端的IO性能；PL端每个产品系都有HR和HP两种类型的IO。

1.PS部分IO资源概述

在新的Zynq UltraScale+ 系列器件中，PS端的IO得到了增强：

a) MIO由Zynq-7000的54个增加到78个；

b)除GTR信号外，所有其他的PS外设均可通过EMIO布线到PL；

c)新增了四通道的高速GTR收发器；

d)DDR控制更新到可支持DDR4L-2400速率。

(1)MIO资源

Zynq UltraScale+ 具有78个可配置复用的MIO，这些MIO可用作将PS内的相关外设控制器引出，同时这些控制器均可通过EMIO引出。MIO支持的外设具体介绍见下表3。

表3 MIO资源列表

外设接口	标准或速度	支持个数	描述	IO数
QSPI	100MHz	2	支持双片选和SPI NAND，支持4Byte地址模式，支持44bit寻址空间DMA	13
NAND	ONFI3.1	1	支持8bit数据位宽，最多可支持4片选，总容量可达512Gb	17
GEM	125MHz	4	SGMII可通过GTR引出；使用PCIe后GEM0必须不能通过MIO引出。	12*4
USB	2.0/3.0	2	USB2.0通过MIO引出，USB3.0需通过GTR引出	12*2
SD	SD3.0/MMC4.5	2	SD模式时可达800Mbps，EMMC时可达1664Mbps	13*2
IIC	400KHz	2		2*2
CAN	CAN2.0B	2		2*2
SPI	50MHz	2		6*2
UART	1Mbps	2		2*2
MDIO		2	用于访问GEM PHY	2*2

因为这些IO都是复用IO，在进行硬件设计时需要特别注意他们之间的互相限制关系。特别注意：使用PCIe时，其EndPoint Mode Reset必须接入到MIO29~
MIO37之间的任意一个引脚。
(2)GTR资源
PS端的GTR可支持1.25~6.0Gbps的速率范围，每一路的GTR都可以配置自己独立的频率。ZynqUltraScale+的PS GTR支持的高速收发器有:
a) PCIe-v2.1-x1/x2/x4;
b)SATA3.1-2通道；
c) USB3.0-2通道；
d)DisplayPort1.2-2通道；
e) SGMII-4通道。
因为GTR收发器只有4对，因此这些引脚都是复用的。复用关系通过ICM_CFG寄存器进行配置，每个通道都可以独立配置其功能。GTR的引脚复用关系如下表4所示。



表4 GTR引脚复用关系

对于做图像的熊猫君而言，大多数的场合只需要1通道DP、1通道SATA、1通道USB3.0就Very Nice了。

2. PL部分IO资源概述
PL部分的IO资源相对于Zynq-7000的变化不大，主要是：
a)所有的器件都有HP IO和HR IO；
b)Smart Vision有0.5~16.375Gbps速率等级的GTH资源；Smart NetWork支持0.5~32.75Gbps速率等级的GTY资源。
设计时只需要注意HP IO和HR IO各自支持的IO电平标准即可。
闲聊了这么多，熊猫君有一个预感，就是这个片子资源这么丰富，辣么多的核，辣么多的高速收发器，它它它能便宜嘛？屌丝熊猫能用得起，我怕到时候又只能忧桑的啃竹子了。

好了，图像熊猫君啃着竹子咪着带黑眼圈的小眼睛瞅了瞅，有一款Smart Vision的型号：XCZU4EV-2SFVC784I就能完全满足所有的需求了。喂，Xilinx的市场小哥儿，这片子啥时候才有货啊？像熊猫君这样的屌丝能用得起不？

好了，比较晚了，不闲聊了，熊猫加点煤，洗把脸了睡觉去，各位晚安哒。