1 核心板简介创龙科技SOM-TLZU是一款基于Xilinx UltraScale+ MPSoC系列XCZU7EV高性能处理器设计的高端异构多核SoC工业核心板，处理器集成PS端（四核ARM Cortex-A53 + 双核ARM Cortex-R5） + PL端UltraScale+架构可编程逻辑资源，支持4K@60fps H.264/H.265视频硬件编解码，并支持SATA大容量存储接口。 核心板通过工业级高速B2B连接器引出PCIe、SATA、Ethernet、USB3.0、CAN、UART、GTR、GTH等接口，可通过PS端加载PL端程序，且PS端和PL端可独立开发。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。 用户使用核心板进行二次开发时，仅需专注上层运用，降低了开发难度和时间成本，可快速进行产品方案评估与技术预研。
图 1 核心板正面图
图 2 核心板背面图
图 3 核心板斜视图
图 4 核心板侧视图
2 典型应用领域
- 软件无线电
- 雷达探测
- 光电探测
- 视频追踪
- 图像处理
- 水下探测
- 定位导航
- 深度学习
- 医疗设备
3 软硬件参数硬件框图 图 5 核心板硬件框图
图 6 Xilinx UltraScale + MPSoC处理器功能框图
图 7 Xilinx UltraScale + MPSoC处理器特性参数
硬件参数
表 1 CPU | Xilinx UltraScale+ MPSoC XCZU7EV-2FFVC1156I | 4x ARM Cortex-A53，主频1.5GHz | 2x ARM Cortex-R5F，主频600MHz | UltraScale+架构可编程逻辑资源 | Mali-400 MP2 GPU图形加速器，支持OpenGL ES 1.1/2.0、OpenVG 1.1 | Video Encoder/Decoder(VCU)视频编 解码器，支持4K@60fps H.264/H.265 | ROM | PS端：8GByte eMMC | PS端：128MByte(2x 64MByte) SPI FLASH | RAM | PS：单通道64bit DDR 总线，4GByte DDR4 | PL：单通道64bit DDR总线，4GByte DDR4 | Logic Cell | 504K | OSC | PS端：33.33MHz | B2B Connector | 2x 400pin公座高速B2B连接器，共800pin，间距0.8mm，合高7.0mm | | 1x 电源指示灯 | 2x PS端用户可编程指示灯 | 1x PL端DONE指示灯 | 硬件资源 | 2x DisplayPort，4K@30fps | 2x SATA，速率最高支持6Gbps | 1x PS端PCIe，支持Gen1(2.5GT/s)、Gen2(5GT/s)，支持x1、x2、x4模式 | 4x 10/100/1000M Ethernet，支持GMII、RGMII和SGMII接口 备注：Ethernet2与USB0存在引脚复用关系，Ethernet3与USB1存在引脚复用关系，可通过EMIO方式引出使用 | 2x MMC/SD/SDIO，支持SD3.0/SDIO3.0/eMMC4.51/MMC4.51规范 备注：核心板板载eMMC设备已使用SD0，未引出至B2B连接器 | 2x USB3.0/2.0，支持HOST或OTG模式 | 1x QSPI，最高支持150MHz工作频率 | 2x SPI，最高支持50MHz工作频率 | 2x UART，最高支持波特率为6.25Mbps | 2x CAN，支持CAN 2.0A、CAN 2.0B标准 | 2x I2C，支持I2C总线规范2.0 | 1x RTC，支持报警设置和周期中断设置 | 2x Watchdog | 4x Timer | | | 20x GTH高速串行收发器，支持16.375Gbps | 2x PL端PCIe：支持Gen1(2.5Gbps)、Gen2(5Gbps)、Gen3(8Gbps)；支持x1、x2、x4、x8、x16模式 | 1x PL端ADC，采样率高达200kSPS | 1x JTAG，支持IEEE 1149.1和IEEE 1149.6 | PS端IO：12个MIO26~MIO33，MIO40~MIO43 PL端IO：单端（29个），差分对（105对），共239个IO |
备注：PS端部分引脚资源存在复用关系；PS端PCIe、SATA、USB3.0、DisplayPort、SGMII功能需基于PS-GTR实现。
软件参数
表 2 ARM端软件支持 | U-Boot-2022.01、 Linux-5.15.36、Yocto 3.4(honister) | Xilinx Unified版本号 | 2022.2 | 软件开发套件提供 | PetaLinux-2022.2、Xilinx Vitis 2022.2、Xilinx HLS 2022.2、Vivado 2022.2 | 驱动支持 | SPI FLASH | DDR4 | eMMC | MMC/SD | USB2.0 | USB3.0 | LED | KEY | RS232 | RS422 | RS485 | CAN | Ethernet | SATA | | HDMI OUT | SDI IN | SDI OUT | DisplayPort | EEPROM | Watchdog | RTC | ADC |
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4 开发资料（1） 提供核心板引脚定义、核心板3D图形文件、可编辑底板原理图、可编辑底板PCB、芯片Datasheet，缩短硬件设计周期； （2） 提供系统固化镜像、文件系统镜像、内核驱动源码，以及丰富的Demo程序； （3） 提供完整的平台开发包、入门教程，节省软件整理时间，让应用开发更简单； （4） 提供详细的PS + PL SoC架构通信教程，完美解决异构多核开发瓶颈。 开发案例主要包括： - 基于Linux、裸机的应用开发案例
- 基于PS + PL的异构多核开发案例
- 基于PL端的HDL、HLS开发案例
- CameraLink、SDI、HDMI视频输入/输出案例
- H.264、H.265视频硬件编解码演示案例
- 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)输出案例
- AD9361软件无线电案例
- Aurora光口通信案例
- PCIe通信案例
5 电气特性工作环境
表 3 环境参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 工作温度 | -40°C | / | 85°C | | / | 9.0V | / |
功耗测试
表 4 工作状态 | 电压典型值 | | 功耗典型值 | 状态1 | 9.0V | 0.52A | 4.68W | 状态2 | 9.0V | 1.05A | 9.45W |
备注：功耗基于TLZU-EVM评估板测得。数据与具体应用场景有关，仅供参考。 状态1：评估板不接入其他外接模块，PS端启动系统，不执行额外应用程序；PL端运行LED测试程序。 状态2：评估板不接入其他外接模块，PS端启动系统，运行DDR压力读写测试程序，4个ARM Cortex-A53核心的资源使用率均约为100%；PL端IFD综合测试程序，资源利用率如下图所示，电源估算功率为5.361W。
6 机械尺寸
表 5 PCB尺寸 | 65mm*100mm | PCB层数 | 16层 | PCB板厚 | 2.5mm | 安装孔数量 | 4个 |
图 8 核心板机械尺寸图
7 产品型号表 6 型号 | CPU | ARM主频 | eMMC | DDR4 | SPI FLASH | 温度级别 | SOM-TLZU-2-64GE-32/32GD-I-A2.0 | XCZU7EV | 1.5GHz | 8GByte | PS：4GByte PL：4GByte | 128MByte | 工业级 |
备注：标配为SOM-TLZU-2-64GE-32/32GD-I-A2.0。
型号参数解释
图 9 型号参数解释
8 技术服务
（1） 协助底板设计和测试，减少硬件设计失误； （2） 协助解决按照用户手册操作出现的异常问题； （3） 协助产品故障判定； （4） 协助正确编译与运行所提供的源代码； （5） 协助进行产品二次开发； （6） 提供长期的售后服务。
9 增值服务
- 主板定制设计
- 核心板定制设计
- 嵌入式软件开发
- 项目合作开发
- 技术培训
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