硬體工程師之問：新款Brain

背景

在資料獲取， 機器視覺， 數位信號交互， 軟體定義無線電， 視頻輸出， 多通道I/O， 感測器和機器人等的應用場景中難免少不了信號的採集和傳輸， 然而面對不同類型的埠協定需要單獨去做相應的介面連接板？答案是否定的， 今天小編就帶領各位看一個能夠支持SYZYGY標準的多功能板—Brain-1。

Opal Kelly新發佈的SYZYGY Brain-1， 如圖.1所示， 是基於Xilinx Zynq Z-7012 SoC的一款產品， 板卡包括：

1.1Gbyte 的DDR3 SDRAM；

2.三個SYZYGY的標準介面；

3.一個SYZYGY的收發器介面；

4.一個USB Type-C OTG介面；

5.一個吉比特乙太網介面；

6.一個SD卡插槽；

7.支援JTAG介面調試。

一個標準的SYZYGY連接器提供8個差分對信號（或者16個單端信號）， 加上另外的12個單端阻抗控制信號。

收發器SYZYGY連接器支援四組吉兆級別的收發器連接， 還能附加18個的單端信號。 SYZYGY的設計規格和Brain-1板卡很顯然是依靠了Zynq Z-7012 SoC的優異的可程式設計的聯通性和高速度的SerDes埠。

圖.1 Opal Kelly發佈的SYZYGY Brain-1， 基於Xilinx Zynq Z-7012 SoC

Brain-1可以被用在以下的一些方面：資料的獲取， 機器視覺，

數位通信， 軟體定義無線電（SDR）， 視頻輸出， 多通道I/O， 感測器， 機器人等領域。 對於學術研究來講， Brain-1可以被專注于機器人等系統開發的人員所使用；對於半導體的製造商來講， 可以用於採集器件或者MEMS感測器的資料， SYZYGY標準是不要license的， 它是一種連接FPGAs到外設的標準；同樣對於嵌入式開發者和FPGA迷等來講Brain-1都是一個很好的工具。 更多的細節可以點擊“閱讀原文”查看Brain-1。

鑒於現在的全新的夾層匯流排界面標準不是很有效， 除非有支持夾層匯流排界面的板卡， 所以Opal Kelly制定了一些標準， 如圖.2所示：

圖.2 夾層匯流排界面標準參數

Zynq-7000系列的可程式設計SoC集成了ARM的處理器和FPGA於一身， 另外還有CPU， DSP， ASSP和混合信號處理的功能， 是最好的性能功耗器件， 提供了多樣化的SoC開發平臺，

滿足用戶的各種需求。

總結

Brain-1只是將FPGA應用於在外設和主機之間通信的其中的一個方案， Opal Kelly還有針對Xilinx FPGA的其他的方案， 其目的是為了激勵更多的製造商和工程師將這種外設和載體的開發方案發揚光大， 並制定了一個開源的標準SYZYGY。 相信在Xilinx等品牌的FPGA的性能不斷提高之下， 類似於Brain-1的產品會有更好、更多的性能和更加豐富的應用。