Zynq芯片是Xilinx公司推出的一款SoC(System on Chip)芯片,它包含处理系统(processing system,PS)和可编程逻辑(programmable logic,PL)两部分。PS部分于ARM Cortex-A9处理器相连,提供用于运行标准操作系统的设备和接口,而PL部分则可以进行客制化的硬件设计,以满足不同的应用需求。
PS和PL是通过AXI总线进行互联的。PS与PL之间有两条AXI总线:M_AXI_GP0和M_AXI_GP1。其中,M_AXI_GP0用于定向给PL的访问,M_AXI_GP1则用于来自PL的访问。通过AXI总线的交互,PS可以通过控制PL的内部状态和提供数据来操作PL的行为。
除了AXI总线外,PS和PL之间还连接有多个中断控制器单元,这些单元通常使用IRQ和FIQ作为中断信号线。这些中断线路可使PS与PL之间进行高效的数据交换以及控制信号传递。
控制PL的的行为需要通过PS中的寄存器来完成。这些寄存器位于PS的地址空间中,可以使用标准的I/O和内存寻址方式进行读取和写入操作。
例如,在Vivado设计开发环境中,可以使用AXI IIC控制器IP核来访问特定设备,并对其进行配置。此外,还可以使用Vivado SDK软件开发套件编写C程序来控制相关硬件设备的操作,从而实现对PL的控制。
与传统的SoC不同,PL可以通过客制化的硬件设计以及重新编写FPGA逻辑来实现应用程序的加速和优化。同时,PL还可以实现更高的可编程灵活性,可以更好地满足不同应用场景的需求。
此外,使用Zynq芯片的应用程序可以通过直接在PL中实现算法和逻辑,实现更低的延迟和更高的执行效率。这使得Zynq芯片在高性能计算、图像和音频处理、网络流量管理和机器学习等应用领域中得到广泛应用。