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2017.10.26

Trenz社のTE0720を組み込むための情報

Trenz社のTE0720は4cm×5cmの小型なサイズに、DDR3メモリをはじめ、多彩なコンポーネントを搭載しているZYNQボードです。

Te0720

このボードの裏面には100ピン、60ピン、100ピンと、3つのコネクタが出ています。このコネクタを使って拡張して、自社製品の基板に組み込むための方法を考えたいと思います。

Te0720_bot

まずは、外部に接続するコネクタのピンの回路図を図示します。

Te0720_con1

Te0720_con2

B13_**のようなピンはI/Oバンクがそのまま出ているピンなので、使い方の説明は不要だと思います。

おおまかな説明をすると、

  • 電源は3.3VINに、3.3Vを供給すればよい。
  • 1.8Vと1.5Vという端子は、電源出力である
  • Bank13の全ピンがコネクタに出ている。
  • Bank33とBank34、Bank35はほとんどのピンがコネクタに出ている。Bank13,33,34,35はそれぞれ電源が独立していて、コネクタからVCCIOを与えるしくみになっている。4種類のBankには機能的な違いはなさそう
  • USBホストのチップが搭載されているので、コネクタを外付けするだけでよい
  • RTCは、VBAT_INという端子にバッテリを外付けする。ボード上にはバッテリはない。
  • ギガビットイーサのPHYは搭載されているので、PHY_MDI*の8本の信号をRJコネクタに接続するだけでよい

です。

自明でないピンの役割は次のようになっています

  • EN1 ・・・ HならオンボードのDC-DCを使う。使わないならNOSEQ=1にする。
  • NOSEQ・・・1.0Vと1.8Vの電源を常にONにする。通常はオープン
  • PGOOD・・ボード上のすべての電源が正しく動作したらHになる
  • MODE・・・LならばSDカードからブート。電源ONのときのみ有効
  • JTAGMODE・・・4.7kΩの抵抗で3.3Vにプルアップすること。そうしないとJTAGでZYNQがみえない
  • SOUT_N、SOUT_P、SIN_N、SIN_P・・・ギガビットイーサのチップからSGMII。無接続にする。
  • RESIN・・LでPOR_BとPSをリセット

それから、MIOの割り当ては下の図のようになっています。

Mio

コネクタに出ているMIO[40:45]にはSDカードをつなぎます。ただし、これらの端子はLVCMOS1.8規格なので、SDカードインタフェースするにはベースボード上にレベル変換が必要となります。SDカードのWPとCDはEMIOを通じてPL内から接続します。

MIO[10:15]は、

  • MIO[14:15] = UART0
  • MIO[12:13] = UART1
  • MIO[10:11] = I2C0 SDL,SDA

に割り当てられています。これらの端子はLVCMOS33です。用途は自由に決めて構いません。また、MIO0と9は3.3VのGPIOですので自由にして構いません。

なお、ZYNQの7020以下の石では、PLはArtixなのでユーザBankはHighRange仕様です。HighRangeでLVDSを使うには2.5VのVCCIO電源が必要となります。2.5Vでない場合はLVDSの受信はできますが、DIFF_TERMが使えず、またLVDSの送信はできません。

まとめると、

  • メインの電源供給は3.3Vのみ。各バンクのVCCIOは自由に設定してよい。
  • ユーザ用にはBank13,33,34,35が使用できる。
  • SDカードはMIO40~45 (1.8V規格) に、レベル変換ICを通じて供給する
  • EN1=H、PGOOD=Open、MODE=LまたはH、JTAGMODE=L、VBAT_IN=バッテリ、RESIN=プルアップ、NOSEQ=オープン、SOUT_N、SOUT_P、SIN_N、SIN_P=オープン、MIO[10:15]=UARTやI2Cでご自由に
  • USBとPHYにはコネクタをつなげばよい

となります。

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