基于zynq7010/7020的最小系统

1、项目简介
本项目主要为设计一个基于zynq7010/zynq7020的最小系统，用于学习fpga图像处理相关的内容。本项目包含2片DDR、1路千兆以太网、1路HDMI输出、1个OV5640接口以及采用即串口和JTAG为一体的FT2232芯片，使用一根tpye-c的数据线即可完成下载和串口调试的功能。
2、项目资源

3、硬件模块设计说明
3.1 电源设计
本项目采用type-c USB接口或者DC12V进行供电，一般采用type_c USB接口进行供电即可。核心供电采用 PS82130集成电感的DCDC转换器，最大可输出3A电流。四路供电，电压分别为1.0V、1.5V、1.8V、3.3V，输出使用穿心电容滤波。输入为5V，上电顺序为1.0→1.8→1.5→3.3 。 使用DC-12V供电时，采用TP6327GS6将12V转化为5V。
3.2 核心设计
本项目核心采用xc7020作为本项目的核心芯片。板载2片DDR、QSPI FLASH、SD卡转接芯片、33.33M的PS端时钟、50M的PL端时钟。
3.3 外围电路设计
千兆以太网：本项目采用在PS端挂载千兆以太网设计，phy芯片采用RTL8211E-VL。
HDMI接口：HDMI接口为PL端的 IO进行直接控制
OV5640接口：OV5640接口为PL端IO进行直接控制，其中IIC配置端口可采用PS端进行配置或者由PL端进行配置
3.4 下载调试接口
使用FT2232芯片，完成了单芯片JTAG+UART的操作，USB口使用TYPEC，含有ESD+共模滤波以及一个理想二极管防电流倒灌，再也不用调试，供电，烧录接一大堆线了（甚至还有各种古老的USB接口。。），一跟TYPEC足以！开发人员的福音。 该设计参照上电冒烟佬设计，感谢大佬！！
3.5 用户按键和LED
本项目在PL端和PS端各引出一个板载LED和板载按键，便于用户自行设计调试。
4、PCB设计注意事项
1、2片DDR3采用 Fly-by结构布局，该方式对于可有效减少减少反射。同组数据线之间采用同层处理，且等长。地址线也采用等长处理。
2、千兆以太网的发送数据线和接收数据线同样也采用等长和同层设计。且网口下端采用净空处理。
3、PCB采用6层设计，保留有1个完整地平面和1个电源层。
4、引出IO采用等长差分处理。
5、下单制作注意事项
采用嘉立创免费的6层板、盘中孔设计、3133叠层 阻抗为免费的±20%即可。
6、焊接注意事项
1、由于板子背面含有大量电阻电容，建议是让嘉立创贴背部的电阻电容器件，自己手工焊接正面器件。采用经济型贴单面阻容器件只需100左右，经济实惠。
2、焊接正面元器件时，优先焊接电源部分（保留穿心电容部分）--下载调试芯片--以太网接口芯片---zynq和DDR3部分---背面剩余芯片。焊接好后测量电压正常输出后，在焊接穿心电容。
3、焊接zynq芯片和DDR3芯片时，最好放置在恒温焊台上进行焊接，本设计采用盘中孔设计，直接采用风枪吹容易接触不良。
7、测试截图
1、下载调试接口测试：

T2232改为JTAG+UART是需要程序支持的，未烧录情况下无法使用。对于vivado2022版本，自带对FT2232的支持，根据以下步骤即可完成程序烧录：
（1）打开vivado（随便一个工程），连接核心板typec（插上线）。
（2）打开设备管理器检查是否有新的usb设备插入，如果没有，说明硬件有问题。正常情况下如图，提示有USB Serial A，B连接

           （3）打开vivado的TCL，输入 program_ftdi -write -ftdi FT2232H -serial 0ABC01 -vendor "my vendor co" -board "my board" -desc "my product desc"  回车发送，等待一会后显示 INFO: FTDI Programming Passed 及完成了程序的烧录，此时将FT2232 A口配置为JTAG，B口配置为UART。然后你就可以愉快的使用ZYNQ7035啦~

烧写成功后，设备管理器只显示一个端口号

2、DDR3测试
采用vivado SDK 自带的zynq DRAM tests 工程进行测试即可。测试结果如下：

3、千兆以太网测试：
采用vivado SDK自带的lwip UDP client 进行测试，测试结果如下：

4、OV5640_HDMI测试 ：
测试工程采用一个侦差图像算法进行测试，测试结果如下：