該文章的硬件平臺是：ZC702（XC7Z020-1CLG484CES ）。所用軟件包括：PlanAhead、Xilinx Platform Studio、Xilinx Software Development Kit，版本均為14.4。串口工具為Tera Term。

ZYNQ-7000是Xilinx推出的一款全可編程片上系統（All Programmable SoC），該芯片集成了ARM Cortex A9雙核與FPGA，所以ZYNQ是一款SoPC芯片。其架構如下圖：

圖中的Processing System（一般簡稱為PS）即為處理器（ARM Cortex A9 MPCore）部分，里面資源非常的豐富，具體可參看Xilinx官方文檔。Programmable Logic（一般簡稱為PL）即可編程部分（FPGA），該部分的資源隨SoC芯片級別高低不同而不同，最低的是Artix-7（Zynq-7010和Zynq-7020），最高的是Kintex-7（Zynq-7030和Zynq-7045）。當然，后續可能SoC中的FPGA會使用更高的Virtex系列，這個就不得而知了。

PS和PL的關系：

PS的實質就是一個ARM Cortex A9 MPcore，所以如果我們不使用可編程部分，我們完全可以只使用PS部分。也就是說，對于ZYNQ芯片，PS部分可以完全獨立使用，不依賴PL部分。

PL部分的實質是Xilinx FPGA。在ZYNQ中，我們可以把PL看成是PS的另一個具有可重配置特點的“外設”，它可以作為PS部分的一個從設備，受ARM處理器控制。比如ARM（PS）的串口數量不夠時，以太網接口不夠時，或者需要視頻接口時都可以用PL部分擴展。當然我們也可以把PL部分看成一個不受ARM處理器控制，與ARM處理器對等的主設備，主動完成與外部芯片、接口的數據交互。更甚至PL部分也可以作為整個系統的主設備，主動從APU部分的存儲器中獲取、存儲數據，并可控制ARM處理器的運算。所以，理論上PL部分也可以像PS部分那樣獨立運行。但限制是必須使用JTAG接口對PL部分進行配置。如果沒有JTAG接口，就無法獨立運行，因為ZYNQ的PS部分和PL部分都必須依靠PS來完成芯片的初始化配置。

隨著嵌入式系統越來越復雜，功能越來越強大，往往在設計中既需要非常靈活的FPGA，又需要處理器去做一些控制，以及配合操作系統使用。傳統的方法是使用一個FPGA芯片和一個處理器芯片，比如FPGA+ARM這種模式。不過在這種模式中，FPGA和ARM之間的通信往往會成為系統的瓶頸。但在ZYNQ7000中，將FPGA和ARM集成在一個芯片內部，兩者之間的通信使用AXI_HP、AXI_GP、AXI_ACP三種接口通信，帶寬可達吉比特，基本上不會存在二者通信帶寬不足的問題。當然，傳統上也有在FPGA上實現一個軟核（比如Altera 的 Nios II，Xilinx的Picoblaze 、Micoblaze等），這樣對于一些對處理器要求不高的場合是可以勝任的，但如果對于處理器要求比較高的場景，這種軟核的性能往往是捉襟見肘。而且軟核會占用一部分PFGA的資源。所以ZYNQ系列實現FPGA和硬核的集成，對于嵌入式開發設計可以說是具有里程碑意義的一件事。

Xilinx為ZYNQ的開發提供了三個主要軟件：PlanAhead、Xilinx Platform Studio（XPS）、Xilinx Software Development Kit（SDK）。當然，關于這三個軟件的定位以及作用，Xilinx以及網上都有很詳細很官方的說明，我就不贅述了。我個人理解PlanAhead就是做整個硬件環境搭建，系統集成的。XPS可以從PlanAhead直接調用，主要用于處理器部分的開發設計。SDK是Xilinx對Eclipse的改裝，主要用于軟件部分的設計。當然，目前Xilinx已經推出了新一代的設計軟件Vivado，詳情可參加Xilinx官網。

當然，ZYNQ系列的芯片本身的設計與結構就很復雜，其涉及到的技術更是非常之多，因為本系列文章的定位，不會對這些進行總結。而且其實也沒有必要，這些東西都可以在Xilinx官方提供的文檔中找到。我只會總結一些文檔中沒有提到的，或者沒有系統概括總結的東西。