本文內容學習自正點原子的Zynq教學視頻：正點原子ZYNQ教學視頻-B站

1.Zynq是什么？

我們先從SoC說起

SoC(System-on-Chip):片上系統 就是把原有的處理器（Processor），存儲器（Memory），時鐘（Clock），接口（Interface）等等資源從原來的焊接在一塊PCB（Printed Circuit Board）板上的系統變成一塊ASIC（Application Specific Integrated Circuit ）專用集成電路也就是芯片。

優點：體積更小。

缺點：需要集成到的一塊ASIC上，流片成本高且邏輯功能不能修改。

SoPC(System-on-Programmable-Chip): 可編程片上系統 ? 一般是基于FPGA，用FPGA實現各個功能模塊實現片上系統。

優點：相比基于ASIC的SoC更為靈活，可以隨意修改。

缺點：FPGA內部資源有限，實現SoC時資源會很限制，并且搭建的處理器速度不會很快。比如：FPGA內部的PLL和Memory資源都是非常有限的。

APSoC(ALL-Programmable-SoC): 全可編程片上系統 ? 全可編程意味著軟件可編程（基于ARM的處理器），硬件也可編程（基于FPGA）。說白了就是把FPGA和一塊基于ARM的處理器搞到一塊芯片上去，這點其實也很好想到。當時我們做電賽練習時就非常想讓單片機和FPGA結合起來用，這樣既可以利用FPGA并行運算的速度也可以利用單片機做控制和一些其他功能的靈活性。

優點：具有一個真正的硬核處理器ARM，性能好，可以直接運行一個Linux系統。FPGA做并行處理和定制功能，ARM進行控制和操控。

所以

Zynq-7000系列就是Xilinx公司推出的一款基于雙ARM Cortex-A9處理器和自己家FPGA的APSoC。

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2.Zynq的架構

Zynq實際上就3個部分

1.PS(Processing System)：處理系統 ? 核心是ARM Cortex-A9處理器，但不僅僅只有處理器而已。PS才是Zynq的核心

2.PL(Programmable Logic): 可編程邏輯? 顯而易見這部分就是一塊FPGA。

3.AXI(Advanced eXtensible Interface)高級可擴展接口：一種高性能、高帶寬、低延遲的片內總線協議。用于PL和PS部分的通信。它是ARM公司AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)協議的一部分。

因為PL部分沒啥可介紹的，它就是一塊兒FPGA所以主要介紹PS和AXI總線。

PS(Processing System)

這種圖讓我一眼看過去真是一臉懵逼，我的理解簡單來說就是兩塊ARM Cortex-A9 CPU 作為核心再弄一些總線、時鐘什么亂七八糟的。

紅線圈出的部分就是PS的核心部分APU(Application Processor Unit) 。

重點是這張圖的下方是PS與PL的連接部分。下面從APU開始一點點稍微了解一下PS里面都有什么

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//隨便寫寫反正我覺得了不了解這些應該對于工程實踐無關痛癢，但是害怕后面開發的時候遇到什么問題，還是稍微了解一下

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APU(Application Processor Unit)

FPU(Float Point Unit）浮點運算單元：專用于浮點運算的處理器。

NENO engine：單指令多數據處理? 比如：視頻圖像處理，可以將很多像素點同時并行處理。并行數據處理加速。

MMU(Memory Management Unit) 內存管理單元：物理地址到虛擬地址的映射。

Cache?高速緩沖存儲器：CPU和RAM之間的緩沖存儲器。1級Cache ? I-Cache指令，D-Cache數據。2級Cache兩個CPU通用

OCM(On Chip Memory)? 片上存儲器：實際上是塊兒SRAM。

SCU(Snoop Controller）一致性控制單元：實現CPU到2級Cache和OCM的訪問控制。

DMA(Direct Memory Access) 直接內存存取：直接將存儲器中的數據互相傳遞而不需要經過CPU

GIC(Generic Interrupt Controller)通用中斷控制器

APU之外

Central Interconnect:用于連接各個模塊，做通信的管理

I/O Peripherals:連接到MIO(Multiplex IO)使SOC與外界通信，可以配置MIO的接口接到不同的I/O Peripherals的接口上去

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與PL連接但不屬于AXI的接口

EMIO(Extend MIO)：如果PS的54個MIO不夠用了，就可以使用EMIO。EMIO是連接到PL部分的，可以通過PL再與外設相連，也可以直接連接PL內部自己寫的模塊。

X-ADC:PS連接PL里面的硬核ADC接口。

DMA sync：PL和PS實現DMA傳輸的接口。

IRQ(Interrupt ReQuest)中斷請求：PL向PS終端請求的接口，連接到PS的GIC。

Config ASE/SHA:PS配置PL的接口，因為PS才是核心，Zynq也是PS先啟動再啟動的PL。

AXI(Advanced eXtensible Interface)

GP(General Purpose Interfaces):PS和PL的通用接口。M(Master)代表PS為通信主機（通信發起人），S(Slave)代表PS為通信從機。

ACP Interface:PL連接到SCU部分。PL到PS的2級Cache和OCM的低延時訪問。實現使PL類似CUP到Cache的訪問。PL為通信主機。

HP (High Performance Interface)：高性能接口，高速大量數據傳輸。它上面的藍色方塊是一些FIFO(First In First Out)用作數據緩沖。

這里也是PL為通信主機。實際上是PL直接訪問PS部分的Memory。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Zynq初识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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