第1部分。Xilinx世界第2部分。英特尔世界（Altera）在先前发表
的对98种“黑客”主板的评论中 ，结合了ARM和FPGA内核（如Parallella）的基于SoC的主板引起了广泛的关注。 这并不奇怪，因为与“仅”处理器或“仅” FPGA相比，这种组合提供了真正令人惊讶的机会。 在此类SoC上，您可以构建系统，将算法上复杂的任务，对网络堆栈，GUI的支持以及其他更易于在处理器上实现的事物结合在一起，以及需要硬实时，信号处理，图像处理的任务以及其他易于实现的任务进行组合现场可编程门阵列 当然，对于许多任务，您可以使用简单的FPGA（可能包括NIOS II或MicroBlaze这样的处理器的IP内核），可以使用实时操作系统（例如RTEMS）在功能强大的处理器上解决许多任务，但仍然可以使用SoC。对于解决专业领域和业余爱好中的许多问题，当前是非常有吸引力的选择。
当前，有许多将FPGA和处理器内核结合在一起的SoC，它们的价格不同，我们将挑选出两个相对便宜的芯片系列：英特尔（Altera）的Cyclone V和赛灵思的Zynq-7000。 这两个系列均包含双核ARM Cortex A9 + FPGA。 Zynq还配备了单核Zynq-7000S和四核UltraScale +。 所有这些微电路都是在BGA情况下交付的，因此您不应指望您可以在家中轻松轻松地焊接此类电路板（尽管从理论上讲这是可能的）。 但是许多板卡都具有SOM（模块上系统）的形式，这使得它们可以方便地嵌入到其产品中（单个或串行）。
其他SoC代表包括Arria V，Arria 10，Stratix 10（英特尔）和Virtex 7（Xilinx）系列。 赛灵思Virtex芯片还集成了PowerPC处理器内核，最高包括Virtex 6系列。 但是，这些芯片上的板成本可能很高。
还值得注意的是，平均而言，使用这种类型的SoC的板的价格要比Raspberry Pi等板的价格高得多，这是您获得更多机会的费用。 董事会的价格从100美元左右开始，甚至可以达到几千美元，而后者显然超出了业余爱好所能接受的范围（尽管有些人可能不接受）。 我没有在评估中包括如此昂贵的主板，只能将自己限制在最高几百美元的主板上。
那么，Cyclone V和Zynq-7000，它们有何不同？ 硬件是非常紧密的系统，具有两个Cortex A9内核和一定数量的FPGA单元。 软件有所不同。
对于英特尔来说，FPGA项目开发环境是Quartus Prime，软件开发环境是DS-5 Altera版。 它允许您（免费版本）为Linux开发应用程序，但是，如果您要开发在Bare Metal模式（没有OS）下工作的应用程序，则需要DS-5的商业版本。 Quartus Prime和DS-5都存在Windows和Linux版本。 还应该理解，在Linux下安装和配置这些程序将需要您具备一定的技能并在Internet上搜索解决方案。 在Windows中，所有内容都是开箱即用的。
对于Xilinx Zynq-7000（以及其他“第七代” FPGA），FPGA项目开发环境为Vivado，而Xilinx软件开发套件（SDK）为软件开发环境。 它是免费的，并且没有DS-5 Altera Edition的许多限制。 两种产品也都适用于Linux和Windows版本，但是请注意，任何Linux上均未安装Vivado for Linux。 我已在Ubuntu上成功安装了该软件，但在Debian上却无法使用。 在Windows下，应该没有问题。 为了开始使用Xilinx开发环境，您可以使用精彩的书-“ The Zynq书”（L. Crockett，R。Elliot等），其中包含“理论”部分和“ Zybo和ZedBoard的Zynq书教程”。 （同一作者）从事“实验室工作”。 这两本书都是官方的，可以免费下载。
通常，对于初学者而言，（就我的主观观点而言）赛灵思Zynq在学习方面是一个更容易的选择，并且难度比在英特尔Cyclone V情况下要少。但是，我重申，这是基于我个人经验的主观看法。和另一个系统。 如果您对此问题有不同的看法，请在评论中写下，以了解其他人的经历将很有趣。
为了进行评估，我选择了目前可出售的基于Cyclone V和Zynq-7000的板。 其中一些是单板，其中包含连接和使用该板所需的一切，另一些则由基板和夹层模块（安装在基板上的板）组成。 在第二种情况下，将指示模块和基板的成本。 也许我错过了一些董事会，如果您知道本次评估中未包括的董事会，请发表评论。
除了价格以外，我还应该寻找什么？
首先，板上有一个JTAG。 如果没有，那么您将需要一个外部JTAG适配器，该适配器需要单独购买。 并且在这种情况下，您需要检查所有JTAG信号是否已输出到连接器并可供使用。 从理论上讲，您也可以不使用JTAG，但是最好拥有它。
另外，可以在aliexpress上从$ 22.5（当然，不是原始的）上购买JTAG适配器。
其次，连接器。 板上的连接器可以是间距为2.54 mm的“标准” IDC，也可以是FMC（Xilinx）或HSMC（Altera）等高速连接器。 要连接低速设备（LED，按钮，各种外部设备），IDC很方便，但是例如125 MHz ADC无法通过它连接，则需要一个高速连接器。 同时，如果您的板子只有高速连接器，那么如果您想将自己的东西连接到板上，将会发现自己处于困境中。 这种连接器很昂贵，并且需要用于连接高速信号的多层板。 市售的HSMC-IDC适配器板也非常昂贵。
有些开发板具有用于Arduino屏蔽的连接器。 我不知道这对您有多重要，但是突然有人很重要。 Digilent板具有用于PMOD模块的插槽，因此，这些模块也大量可用。 当然，没有人禁止您将任何设备连接到这些连接器。
第三，外围。 您不需要裸机，对吗？ 我们需要网络支持，我们需要视频输出（可能还需要视频输入），我们需要音频输入和输出以及其他外围设备。 列出您需要或可能需要的设备的清单，然后根据需要选择一块板。
第四。 支持水平。 该开发板必须具有开放电路图，Linux映像和文档可供下载。 建议在YouTube上有一个大型社区，书籍，文章和视频，以帮助您解决不可避免的问题。 另外，请检查是否有适用于开发板的BSP文件（开发板支持包），因为如果没有这些文件，您甚至将无法建立使LED闪烁的项目。
还应该说，评论中的所有价格均不包括交付价格。
某些板的价格很高，但是，在eBay上，您可以（如果幸运的话）以很大的折扣购买一块二手板，尽管您可能不得不依靠运气来抓住它们。
本文中的大多数电路板均基于Zynq 7010和7020 SoC（也称为XC7Z010和XC7Z020）。 要了解这些芯片在Xilinx Zynq-7000产品线中的位置，请参见下图。 所有这些SoC都有2个处理器内核，但是还有Xilinx Zynq-7000S系列（带一个内核）和Xilinx Zynq UktraScale（带4个内核）。
现在，让我们开始回顾。
Digilent板
制造商：Digilent
SoC：XC7Z020（双核ARM Cortex-A9）
内存：512 MB DDR3
闪存：256 MB Quad-SPI
尺寸：160x135毫米
乙太网路：10/100/1000
JTAG：板载USB-JTAG
其他扩展名：
- SD卡
- USB OTG 2.0和USB-UART
- Analog Devices ADAU1761 SigmaDSP立体声，低功耗，96 kHz，24位音频编解码器
- ADI公司ADV7511高性能225 MHz HDMI发送器（1080p HDMI，8位VGA）128x32 OLED
- PS＆PL I / O扩展（FMC，Pmod，XADC）
价格：495美元（根据要求提供学术价格）
审查中最昂贵的木板之一，尽管看起来没有什么特别之处。
优点包括：有JTAG，有一个FMC扩展槽，用于高速和“简单”的低速PMOD连接器。
对于初学者来说，一大好处就是可以从《面向Zybo和ZedBoard的Zynq书籍教程》一书中学习董事会。
制造商：Digilent
SoC：XC7Z010（双核ARM Cortex-A9）667 MHz
内存：512 MB x32 DDR3 w / 1050Mbps带宽
闪存：带QSPI接口的128 Mb串行闪存
尺寸：122 * 84毫米
乙太网路：10/100/1000
JTAG：板载USB-JTAG
其他扩展名：
- microSD插槽（支持Linux文件系统）
- 高带宽外围控制器：1G以太网，USB 2.0，SDIO
- 低带宽外围控制器：SPI，UART，I2C
- HDMI输入/输出
- VGA输出16位/像素
- OTG USB 2.0 PHY（主机和设备）
- 包含唯一48位标识符的EEPROM
- 音频编解码器，耳机输出，麦克风输入，线路输入
- GPIO：6个按钮，4个开关，5个LED
- 6个PMOD端口
价格：189美元（根据要求提供学术价格）
ZedBoard的“精简版”。 已安装SoC XC7Z010，并且没有FMC。 董事会的其余部分类似于Zedboard。 有趣的是，以100欧姆差分对的形式将高速信号输出到PMOD连接器（有关详细信息，请参阅文档）。 在学习时，您也可以在研究中以“ The Zynq Book Tutorials”一书为指导。
SoC：Arty Z7-10-Zynq 7010，Arty Z7-20-Zynq 7020
内存：512MB DDR3带16位总线@ 1050Mbps
闪存：16MB Quad-SPI闪存
以太网：千兆以太网PHY
尺寸：88 * 109毫米
JTAG：USB-JTAG
价格：$ 149（Arty Z7-10），$ 209（Arty Z7-20）
其他功能：
- USB UART
- USB OTG
- 4个按钮
- 2个滑动开关
- 4个LED
- 2个RGB LED
- 总计多达49个FPGA I / O
- HDMI输入和输出
小板，功能丰富。 有一个输入和输出HDMI，音频输出，两个连接器PMOD。 基本上，Zynq入门所需的一切。 对于初学者来说是一个很好的选择。 各种示例文件，BSP等可在
github上找到 。
SoC：Zynq 7020
内存：512MB DDR3带16位总线@ 1050Mbps
闪存：16MB Quad-SPI闪存
以太网：千兆以太网PHY
尺寸：88 * 124毫米
JTAG：USB-JTAG
价格：229美元（根据要求提供的学术价格）
其他功能：
- USB UART
- USB OTG
- 4个按钮
- 2个滑动开关
- 4个LED
- 2个RGB LED
- 总计多达49个FPGA I / O
- HDMI输入和输出
该板旨在演示
Pynq项目（在Zynq上使用Python）的功能。
硬件板几乎是Arty Z7-20的完整模拟，仅在麦克风和电源开关存在的情况下与硬件板不同。 适用于Arty Z7-20的所有软件（包括BSP文件）分别适用于该软件。
安富利板
制造商：Avnet
SoC：Zynq 7010或Zynq 7020
内存：1 GB DDR3 SDRAM
闪存：128 Mb的QSPI闪存
乙太网路：10/100/1000
JTAG：不
尺寸：102x57毫米
价格：Zynq 7010-178美元，Zynq 7020-213美元（商业级）
其他功能：
- USB UART
- 2x6 Digilent Pmod
- 用户LED和按钮开关
此板是用于安装在基板上的模块。
董事会的好处是已经写了整本书：“ MicroZed Chronicles-Using the Zynq 101”（亚当·泰勒），甚至是整本书的两部分。 本书基于作者博客的内容。 所有这些材料都可以在网上免费获得，也可以每本书8.85美元的价格购买一本书（Kindle版）。
MicroZed有3个基板。
首先
-MicroZed突破运营商卡
最简单的板仅包含连接器和电源电路。
价格：$ 59
次要-MicroZed I / O运营商卡
价格：$ 149
该板更大，具有PMOD连接器和开关。
第三-
用于Arduino的MicroZed载卡套件
与Arduino连接器和数量较少的PMOD连接器不同。
价格：$ 89.00
制造商：Avnet
SoC：Zynq 7010，Zynq 7015，Zynq 7020，Zynq 7030
内存：1 GB DDR3 SDRAM
闪存：128 Mb的QSPI闪存，4 GB eMMC
乙太网路：10/100/1000
JTAG：不
尺寸：102x57毫米
价格：Zynq 7010-178美元，Zynq 7015-265美元，Zynq 7020-213美元，Zynq 7030-375美元
其他功能：
该板有多种选择，可提供商业和工业版本的不同Zynq芯片。 价格用于商业用途。
不能使用没有任何外部连接器且没有基板的模块。
目前，唯一的基板是
PicoZed FMC载卡V2 ：
价格：$ 349
制造商：Avnet，Analog Devices
SoC：Zynq 7035
内存：1 GB DDR3L DRAM
闪存：256 Mb的QSPI闪存
乙太网路：10/100/1000
JTAG：不
尺寸：100x62毫米
SOM提供1x1（一个接收通道和一个发射通道）和2x2（所谓的MIMO模式）。
SOM价格：549美元（1x1），1095美元（2x2）（当前不销售，请参阅下面的详细信息）
ADRV1CRR-BOB底板价格：199美元
ADRV1CRR-FMC底板价格：599美元
其他功能：
- USB 2.0 OTG ULPI物理层
- Analog Devices AD9361-BBCZ集成射频敏捷收发器
- 微型RF连接器-4 TX，4 RX，2 TX显示器
请勿将该板与PicoZed混淆，这是完全不同的事情。 PicoZed SDR板旨在构建SDR（软件定义的无线电）收发器，并为此提供了一个AD9361模拟前端芯片。 该芯片本身非常昂贵（制造商每100片的批发价为175美元），这影响了电路板的成本。 另外，该板实际上是SOM模块，它需要一块底板（PicoZed SDR Breakout Carrier）。 PicoZed SDR的基板有两个版本，其中一个可以在下面的照片中看到。
现在的坏消息是：Anet停止提供两种版本的PicoZed SDR Breakout Carrier，就像PicoZed SDR本身一样，但ADI公司以ADRV9361的名义提供这些板卡。 目前，AD的板处于“发布前”状态，您还不能购买。 描述中指示的价格是安富利此板的最后已知价格。
尽管如此，我还是决定在Zynq UltraScale中加入一个评估板。
制造商：Avnet
SoC：Zynq UltraScale + MPSoC XCZU3EG-SFVA625
内存：2GB DDR4 SDRAM
闪存：64MB双QSPI闪存
尺寸：51x89毫米
乙太网路：10/100/1000
JTAG：不
价格：$ 535
评测中功能最强大的主板是基于四核Zynq UltraScale +。 需要安装在基板上才能进行操作。
基板：
IO超载卡
价格：$ 499
UltraZed PCIe载卡
价格：$ 499
制造商：Avnet
SoC：Zynq 7Z007S
内存：512 MB DDR3L
闪存：128 Mb QSPI闪存，8 GB eMMC
尺寸：71x76mm
以太网：否
JTAG：板上的USB JTAG
价格：$ 89
其他功能：
- Wi-Fi 802.11b / g / n
- 蓝牙4.1加上EDR和BLE（低功耗蓝牙）
- USB 2.0主机
- USB UART
- 温度传感器和加速度计
- 2个PMOD
7Z007S上的一个简单且相对便宜的主板。 它的价格一个不错的选择。 以太网的缺乏令人不安，但是有了Wi-Fi和蓝牙，一切都变得越来越好。
MYIR Tech Limited董事会
现在将有MYIR Tech Limited（http://myirtech.com/）的董事会。 该公司不仅在Xilinx Zynq上生产许多板，而且为其产品设定相对较低的价格。
SoC：Zynq 7007S或Zynq-7010
内存：512MB DDR3 SDRAM
闪存：4GB eMMC闪存，16MB QSPI闪存
尺寸：91 x 63毫米
以太网：10/100 / 1000M以太网
USB：USB2.0 OTG
JTAG：不
价格：$ 69（7007S），$ 75（7010）
但是，评价中最便宜的板看起来还不错。 可以将其安装在Z形旋转板可用的基板上（请参见下文）。 可以考虑一些缺点，因为大多数I / O引脚都路由到板底部的特殊连接器，但没有提供底板。
SoC：Zynq 7010或Zynq 7020
内存：1GB DDR3 SDRAM
闪存：16MB QSPI闪存
尺寸：102x63毫米
乙太网路：10/100/1000
JTAG-不，该连接器在板上可用。
价格：$ 99（Zynq 7010），$ 139（Zynq 7020）
其他功能：
- USB_UART，USB2.0 OTG，CAN，HDMI，TF，...
- 三轴加速度传感器和温度传感器
在哈伯上，已经对该板进行了
概述 。
廉价的板，可以单独使用，但最好立即购买一块底板。
同时出售的还有LCD-该板的显示屏，相机模块，Wi-Fi模块。
您还可以购买Z-turn IO Cape基板：
价钱$ 35
MYD-C7Z010 / 15/20开发板
SoC：Zynq 7010，Zynq 7015或Zynq 7020
内存：1GB DDR3 SDRAM
闪存：4GB eMMC，32MB QSPI
尺寸：190x110毫米
乙太网路：10/100/1000
JTAG：不
价格：$ 309（Zynq 7010），$ 369（Zynq 7015），$ 329（Zynq 7020）
其他功能：
- 4个USB2.0主机，CAN，HDMI，LCD，TF
- 1个XADC，3个PMoD，1个FMC
- 可选的4.3或7英寸LCD / TSP
审查中配备最丰富的董事会。 立即提供一组基板和SoM模块，并标明了价格。 价格可能看起来很高，但是对于这样的一组功能来说，这是一个相当合理的价格。 如果要使用FMC和许多其他外围设备进行认真的项目，则应购买该板。 但是应该记住，在该板上，像该公司的其他板上一样，没有USB-JTAG。
Trenz电子
德国公司Trenz Electronic（
trenz-electronic.de ）为Zynq-7000和Zynq UltraScale提供了许多主板，但是由于明确专注于工业SOM市场和较高的价格，因此这些主板对我们的用途并不是很有吸引力。 但是，为了秩序起见，我在审查中包括了三个Trenz板。
DIPFORTy1“软推进器”
SoC：Zynq-7010
闪存：16 MByte
RAM：否
JTAG：不
以太网：否
价格：€59.00
尺寸：18 * 51毫米
其他功能：
- RGB LED（已连接PL I / O）
- “完成” LED（极性反转）
- 用户LED（ARM CPU MIO GPIO）
- MicroSD卡插槽（MIO，ZYNQ辅助启动媒体）
- Sil1143接近和环境光传感器
Parallax曾经发布了Propeller多核微控制器。 Trenz用Zynq芯片制造了与DIP-40面板兼容的板。
没有内存，闪存16Mb。 在此板上启动Linux无效，因为 没有记忆，总的来说，收购此板几乎没有意义。
Zynqberry
Raspberry Pi格式的Zynq板
SOC：Zynq 7007S，Zynq 7010
内存：512 MByte DDR3L SDRAM
闪存：16 MByte
以太网10/100
USB：4个带电源开关的USB
HDMI：是的
JTAG：板载USB JTAG
价格：€99（Z-7007S），€119（Z 7010）
物美价廉。 请注意，以太网为100 Mbps，而其他板卡通常具有千兆以太网。
Arduzynq
SoC：Zynq 7007S，Zynq-7010
内存：512 MByte DDR3L
闪存：16 MB SPI闪存
以太网：否
JTAG：板载USB JTAG
USB：USB OTG，USB UART
HDMI：否
价格：89欧元（Z 7007S），99欧元（Z 7010）
其他功能：
- 12 MHz MEMS振荡器低功耗
- 板对板连接器上有23个FPGA I / O
- MicroSD卡插槽
- RGB LED（已连接PL I / O）
- “完成” LED（极性反转）
Arduino格式的Zynq开发板。 有两个选项：Zynq XC7Z007S（单核）和Zynq-7010（两个核）。 收费很低，但与其他人相比价格不高。
现在考虑其他各种制造商的主板。
平行伞
提供三种版本：Parallella Microserver（P1600），Parallella Desktop（P1601），Parallella Embedded（P1602）
SoC：Parallella Microserver-Z7010，Parallella Desktop-Z7010，Parallella Embedded-Z7020
内存：1 GB DDR3
闪光灯：否
JTAG：不
乙太网路：10/100/1000
USB：否（微型服务器），是（台式机，嵌入式）
HDMI：否（微型服务器），是（台式机，嵌入式）
尺寸：90 x 53
价格：Parallella Microserver-Z7010-126美元，Parallella Desktop-149美元，Parallella Embedded-非卖品
其他功能：主显协处理器
该委员会已经在较早的审查中进行过审查。该板的一个独特功能是Adapteva Epiphany芯片，这是一个16核处理器，可以与Zynq SoC中的ARM内核进行通信。这就是为什么委员会被称为18核心广告，即2个ARM内核+ 16个主显节内核。我在这里看不到实际的应用程序，但是您可以玩得很好。现在有些不幸的消息。 Adapteva还计划发布该芯片的64核和1024核版本，但该公司的创始人Andreas Olofson承认，尽管该芯片具有良好的技术特性，但并未取得商业成功。他去了DARPA上班，这个故事不会继续存在（http://www.adapteva.com/andreas-blog/adapteva-status/）。为了将任何设备连接到板上，您将需要一个Porcupine Breakout Board底板，如下所示：
板价：45美元。Parallella板配备了高速连接器，所有I / O线都在该连接器上进行布线。这种解决方案的缺点是，很难连接没有分线板的东西。板上没有内置的JTAG适配器，JTAG线路被路由到板连接器。因此，如果您打算通过JTAG与开发板一起使用，请立即购买Breakout开发板和单独的JTAG适配器。
共有三个版本：Snickerdoodle One，Snickerdoodle Prime LE，Snickerdoodle BlackSoC：一个-Zynq 7010，Prime LE，黑色-Zynq 7020RAM：一个，Prime LE-512MB LPDDR2，Black-1Gb LPDDR2Flash：16 MB XIP NOR大小： 51 x 89毫米以太网：在JTAG基板上：无HDMI：在USB基板上：USB UART +基板上的USB主机价格：一张-$ 95，Prime LE-145美元，黑色-195美元其他选择：- 一，Prime LE-2.4GHz 802.11n Wi-Fi
- 黑色-2.4GHz + 5GHz 802.11n 2x2 MIMO Wi-Fi，Bluetooth Classic和BLE，铜头散热器，免费SDSoC许可证
基板
BreakyBreaky BreakyBreaky
费用。价格-$ 45piSmasher SBC
piSmasher SBC。价格-195美元董事会的最大好处是，开发人员为新手编写了整本书：Snickerdoodle书。它不像Zynq Book或MicroZed Chronicles那样充实和基础，但是许多其他制造商除了提供最基本的最低要求以外，没有提供其他任何信息，因此应予以考虑，特别是如果您是新手开发人员。
评估板的主要特性和框图与Zedboard相同。价格：260美元Zedboard克隆中国制造。没有FMC连接器，而只是引脚连接器。处理器及其线束安装在SoM模块上，该模块已从基板上卸下并可以安装在您的产品中。考虑到价格几乎是原始Zedboard的一半，这是一个很好的选择。
SoC：Zynq-7010
内存：256MB DDR3
闪光灯：否
乙太网路：10/100/1000
USB：OTG，MicroUSB（控制台）
JTAG：不
尺寸：107 x 60毫米
价格：
10位DAC / ADC 199欧元起
自259欧元起的14位DAC / ADC
还有各种设备选择和学生折扣。
其他功能：
2通道ADC 125 MSPSx14位或10位
2通道DAC 125 MSPSx14位或10位
4通道ADC 100 kSPSx12bit
4通道DAC 100 kSPSx12bit
收费与其他收费有所不同，因为 开发人员将其定位为开发板，而不仅仅是一整套测量仪器的替代品：示波器，发生器，频谱分析仪等。 当然，它不会替代成熟的专业设备（即使是最基本的设备），因为这些设备不包含一个ADC，因此还有很多工作要做。
但是，董事会很有趣。 主要缺点是它是封闭源硬件，即 没有开放访问方案。 小心点
OZoM：模块上的开源Zynq
SoC：Zynq 7010
RAM：否
闪存：32Mbyte
以太网：否
USB：否
JTAG：不
尺寸：75x40毫米
价格：250欧元（预期价格，未发布董事会）
在本文的开头，我写道，尽管很难在Zynq本身上组装该设备，但从理论上讲还是可以的。 OZoM项目被认为是此类模块的Open Hardware项目。 他参加了Indiegogo展览，但没有筹集到足够的资金。 可以预料，但是，以极高的价格获得的极少机会使购买该板毫无意义。 目前可
在此处找到其文档。
不幸的是，该板不能吹嘘高性能。 没有内存，无法启动Linux。 这样的董事会没有太大的好处。
在下一部分中，我们将考虑基于Intel SoC（Altera）Cyclone V的开发板。