PS的實質(zhì)就是一個ARM Cortex A9 MPcore,所以如果我們不使用可編程部分,我們完全可以只使用PS部分。也就是說,對于ZYNQ芯片,PS部分可以完全獨立使用,不依賴PL部分。
PL部分的實質(zhì)是Xilinx FPGA。在ZYNQ中,我們可以把PL看成是PS的另一個具有可重配置特點的“外設(shè)”,它可以作為PS部分的一個從設(shè)備,受ARM處理器控制。比如ARM(PS)的串口數(shù)量不夠時,以太網(wǎng)接口不夠時,或者需要視頻接口時都可以用PL部分?jǐn)U展。當(dāng)然我們也可以把PL部分看成一個不受ARM處理器控制,與ARM處理器對等的主設(shè)備,主動完成與外部芯片、接口的數(shù)據(jù)交互。更甚至PL部分也可以作為整個系統(tǒng)的主設(shè)備,主動從APU部分的存儲器中獲取、存儲數(shù)據(jù),并可控制ARM處理器的運算。所以,理論上PL部分也可以像PS部分那樣獨立運行。但限制是必須使用JTAG接口對PL部分進(jìn)行配置。如果沒有JTAG接口,就無法獨立運行,因為ZYNQ的PS部分和PL部分都必須依靠PS來完成芯片的初始化配置。
隨著嵌入式系統(tǒng)越來越復(fù)雜,功能越來越強大,往往在設(shè)計中既需要非常靈活的FPGA,又需要處理器去做一些控制,以及配合操作系統(tǒng)使用。傳統(tǒng)的方法是使用一個FPGA芯片和一個處理器芯片,比如FPGA+ARM這種模式。不過在這種模式中,F(xiàn)PGA和ARM之間的通信往往會成為系統(tǒng)的瓶頸。但在ZYNQ7000中,將FPGA和ARM集成在一個芯片內(nèi)部,兩者之間的通信使用AXI_HP、AXI_GP、AXI_ACP三種接口通信,帶寬可達(dá)吉比特,基本上不會存在二者通信帶寬不足的問題。當(dāng)然,傳統(tǒng)上也有在FPGA上實現(xiàn)一個軟核(比如Altera 的 Nios II,Xilinx的Picoblaze 、Micoblaze等),這樣對于一些對處理器要求不高的場合是可以勝任的,但如果對于處理器要求比較高的場景,這種軟核的性能往往是捉襟見肘。而且軟核會占用一部分PFGA的資源。所以ZYNQ系列實現(xiàn)FPGA和硬核的集成,對于嵌入式開發(fā)設(shè)計可以說是具有里程碑意義的一件事。
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