TW-CZU3EG-XV1 SOM , ThingsWell Inc.

TW-CZU3EG은 ThingsWell Inc.에서 제공하는 Xilinx XCZU3EG를 코어로 하는 임베디드 SOM

 이 제품은 Xilinx의 최신 Xilinx Zynq UltraScale + MPSoC 플랫폼을 기반으로 하며, 16nm 공정을 사용하여 제작되었습니다. 이 SOM은 통합된 쿼드 코어 Cortex-A53 프로세서, 듀얼 코어 Cortex-R5 실시간 처리 유닛 Mali-400 MP2 및 16nm FinFET+프로그래머블 로직 결합 이종 처리 시스템을 가지고 있어 고성능, 저전력 소비, 높은 확장성 등의 특징을 가지고 있어 다양한 산업 디자인 요구를 충족할 수 있습니다.

ThingsWell Inc.은 다양한 성숙한 하드웨어 솔루션을 제공하며, 풍부한 임베디드 운영 체제 소프트웨어 자원을 제공합니다. 지원하는 설계 도구를 통해 임베디드 개발자들이 하드웨어와 소프트웨어 협업의 장점을 최대한 발휘하여 전통적인 아키텍처를 넘어선 혁신적인 디자인을 구현할 수 있도록 돕습니다.

주요 파라미터는 다음과 같습니다:
- CPU: XCZU3EG-1SFVC784E
- 메모리: 4GB DDR4
- 저장장치: 4GB eMMC
- 전원 공급 전압: 3.3V
- 모듈 크기: 60mm (길이) * 52mm (너비)
- 작동 온도 범위: 0°C~85°C
- 통합 기가비트 이더넷 PHY 칩
- 통합 USB 2.0 ULPI 변환기 칩
- 통합 프로그래밍 가능한 클록 칩
- 외부 와치독 회로
- 확장 가능한 인터페이스: UART, CAN, SPI, I2C, GPIO, USB 2.0/3.0, DP, SATA, PCIe, HDMI 등

이 제품은 건설 기계, 산업 자동화, 군수 품목 등 다양한 분야에 적용할 수 있습니다.

 

TW-CZU3EG는 엔지니어들이 제품 개발에 적용할 수 있는 다양한 개발 방법을 제공

1. 하드웨어 개발: TW-CZU3EG는 Xilinx의 Zynq UltraScale + MPSoC 플랫폼을 기반으로 하며, 16nm FinFET+프로그래머블 로직을 가지고 있습니다. 엔지니어들은 이를 활용하여 고성능의 하드웨어 시스템을 개발할 수 있습니다. 프로그래머블 로직을 사용하여 사용자 정의 로직을 구현하고, Cortex-A53 및 Cortex-R5 프로세서를 활용하여 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

2. 임베디드 소프트웨어 개발: ThingsWell Inc.는 풍부한 임베디드 운영 체제 소프트웨어 자원을 제공합니다. 엔지니어들은 이를 활용하여 TW-CZU3EG에 맞는 소프트웨어 시스템을 개발할 수 있습니다. 이러한 소프트웨어 시스템은 제품의 기능을 제어하고 상호작용하며, 효율적인 성능을 추구할 수 있습니다.

3. 센서 및 통신 시스템 개발: TW-CZU3EG는 다양한 인터페이스를 제공합니다. UART, CAN, SPI, I2C, GPIO, USB 2.0/3.0, DP, SATA, PCIe, HDMI 등의 인터페이스를 활용하여 센서 및 통신 시스템을 개발할 수 있습니다. 엔지니어들은 외부 센서와의 통신을 위해 이러한 인터페이스를 활용하고, 데이터를 수집, 처리 및 전송하기 위한 커스텀 시스템을 구축할 수 있습니다.

4. 산업 자동화 및 제어 시스템: TW-CZU3EG는 고성능과 저전력 소비를 결합한 특징을 가지고 있습니다. 이를 활용하여 산업 자동화 및 제어 시스템을 개발할 수 있습니다. 엔지니어들은 제품의 상태를 모니터링하고 제어하는 데에 TW-CZU3EG를 활용할 수 있으며, 안정성과 신뢰성 있는 시스템을 구축할 수 있습니다.

5. 모바일 애플리케이션 개발: TW-CZU3EG

2는 내장된 Mali-400 MP2 GPU를 가지고 있습니다. 이를 활용하여 엔지니어들은 그래픽 집약적인 작업이나 모바일 애플리케이션 개발을 위한 인터페이스를 개발할 수 있습니다. GPU를 사용하여 시각적인 요소를 처리하고, 사용자와의 상호작용을 개선하는 데에 활용할 수 있습니다.

위의 개발 방법은 TW-CZU3EG를 활용하여 엔지니어들이 제품 개발을 위해 다양한 영역에서 적용할 수 있는 몇 가지 예시입니다. 엔지니어들은 자신들의 요구사항과 목표에 맞게 이러한 방법들을 조합하거나 확장하여 제품을 개발할 수 있습니다.

 

임베디드 리눅스 기반으로 SOM 모듈과 FPGA를 이용한 응용 소프트웨어 개발 방법

1. 개발 환경 설정: 먼저, 개발에 필요한 환경을 설정해야 합니다. 이는 리눅스 개발 도구, FPGA 개발 도구, SDK(소프트웨어 개발 키트) 등을 포함할 수 있습니다. Xilinx의 Vivado와 SDK를 예로 들면, 이들 도구를 설치하고 설정하여 개발 환경을 구축합니다.

2. FPGA 개발: Vivado를 사용하여 FPGA 개발을 수행합니다. FPGA에는 사용자 정의 로직을 구현하고 필요한 입출력 인터페이스를 설정할 수 있습니다. VHDL 또는 Verilog와 같은 HDL(Hardware Description Language)을 사용하여 FPGA의 동작을 정의하고, Vivado를 통해 합성, 시뮬레이션, 구현을 수행합니다.

3. 리눅스 커널 커스터마이징: 리눅스 커널을 사용하여 SOM 모듈을 위한 운영 체제를 개발합니다. 이를 위해 필요한 커널 구성을 설정하고, 임베디드 리눅스 배포판을 사용하여 커스텀 리눅스 이미지를 빌드합니다. 커널 커스터마이징은 사용할 하드웨어 인터페이스 및 기능에 따라 선택적으로 이루어집니다.

4. 임베디드 소프트웨어 개발: 개발한 커스텀 리눅스 이미지를 SOM 모듈에 플래싱하고 부팅합니다. 이후, 개발자는 C/C++ 또는 다른 언어를 사용하여 응용 소프트웨어를 개발할 수 있습니다. 리눅스에서는 보통 사용자 공간 응용 프로그램을 개발하여 필요한 작업을 수행하며, 필요에 따라 다양한 라이브러리와 도구를 활용할 수 있습니다.

5. FPGA와 소프트웨어 통합: FPGA 개발과 응용 소프트웨어를 통합하여 하나의 시스템으로 동작하도록 설정해야 합니다. 이를 위해 SOM 모듈과 FPGA 간의 통신을 위한 인터페이스를 정의하고, 필요한 데이터 흐름과 상호작용을 구현합니다. 일반적으로 메모리 맵퍼(I/O 맵핑)를 사용하여 FPGA와 소프트웨어 간의 데이터 교환

을 처리합니다.

6. 테스트 및 디버깅: 개발된 시스템을 테스트하고 디버깅하는 단계입니다. 하드웨어와 소프트웨어의 통합을 검증하고, 시스템 동작을 확인하며 필요한 수정 작업을 수행합니다. 이 단계에서 시뮬레이션, 디버깅 도구, 로그 및 센서 데이터 분석 등을 사용할 수 있습니다.

 

TW-ZU3EG is an embedded SOM with Xilinx XCZU3EG as the core launched by ThingsWell Inc. Utilizing Xilinx's latest Xilinx Zynq UltraScale + MPSoC platform based on a 16nm process, it integrates a quad-core Cortex-A53 processor, dual-core Cortex-R5 real-time processing unit Mali-400 MP2, and a 16nm FinFET+ programmable logic combined heterogeneous processing system. This SOM offers high performance, low power consumption, high expansion, and other characteristics, making it suitable for various industrial design needs.

ThingsWell Inc. provides a variety of mature hardware solutions and rich embedded operating system software resources. By supporting design tools, they assist embedded developers in leveraging the advantages of hardware and software collaboration to achieve innovative designs beyond traditional architectures.

Here are the main parameters:
- CPU: XCZU3EG-1SFVC784E
- Memory: 4GB DDR4
- Storage: 4GB eMMC
- Power supply voltage: 3.3V
- Module size: 60mm (L) x 52mm (W)
- Operating temperature range: 0°C~85°C
- Integrated Gigabit Ethernet PHY chip
- Integrated USB 2.0 ULPI transceiver chip
- Integrated programmable clock chip
- External watchdog circuit
- Expandable interfaces: UART, CAN, SPI, I2C, GPIO, USB 2.0/3.0, DP, SATA, PCIe, HDMI, etc.

This product can be applied in various fields such as construction machinery, industrial automation, and armamentarium.

TW-CZU3EG offers engineers various development methods to apply in product development:

1. Hardware Development: Engineers can develop high-performance hardware systems by leveraging TW-CZU3EG, which is based on the Xilinx Zynq UltraScale + MPSoC platform and incorporates 16nm FinFET+ programmable logic. They can implement user-defined logic using programmable logic and utilize the Cortex-A53 and Cortex-R5 processors to perform various tasks.

2. Embedded Software Development: ThingsWell Inc. provides rich embedded operating system software resources. Engineers can utilize these resources to develop software systems tailored for TW-CZU3EG. Such software systems can control and interact with product functionality while striving for efficient performance.

3. Sensor and Communication System Development: TW-CZU3EG offers various interfaces such as UART, CAN, SPI, I2C, GPIO, USB 2.0/3.0, DP, SATA, PCIe, HDMI, enabling engineers to develop sensor and communication systems. They can utilize these interfaces for communication with external sensors and build custom systems for data collection, processing, and transmission.

4. Industrial Automation and Control System: TW-CZU3EG combines high performance and low power consumption, making it suitable for developing industrial automation and control systems. Engineers can utilize TW-CZU3EG to monitor and control the status of products, building stable and reliable systems.

5. Mobile Application Development: TW-CZU3EG incorporates the Mali-400 MP2 GPU. Engineers can utilize this GPU to develop interfaces for graphic-intensive tasks or mobile application development. They can process visual elements and enhance user interactions using the GPU.

These development methods provide engineers with a range of possibilities to apply TW-CZU3EG in various domains for product development. They can combine or expand upon these methods to meet their specific requirements and goals.

Embedded software development using an SOM module and FPGA based on embedded Linux involves the following steps:

1. Development Environment Setup: Set up the necessary development environment, including Linux development tools, FPGA development tools, and SDK (Software Development Kit). For example, if using Xilinx's

 Vivado and SDK, install and configure these tools to establish the development environment.

2. FPGA Development: Use Vivado for FPGA development. Implement user-defined logic and configure the required input/output interfaces on the FPGA. Define the FPGA's behavior using a Hardware Description Language (HDL) such as VHDL or Verilog and perform synthesis, simulation, and implementation using Vivado.

3. Customizing the Linux Kernel: Develop an operating system for the SOM module using the Linux kernel. Configure the necessary kernel options and build a custom Linux image using an embedded Linux distribution. Customizing the kernel depends on the desired hardware interfaces and functionalities.

4. Embedded Software Development: Flash the custom Linux image onto the SOM module and boot it. Then, developers can use languages like C/C++ to develop application software. Typically, user-space applications are developed on Linux to perform required tasks, and various libraries and tools can be utilized as needed.

5. Integration of FPGA and Software: Integrate the FPGA development with the application software to operate as a unified system. Define interfaces for communication between the SOM module and FPGA, and implement the necessary data flow and interactions. Memory mapping (I/O mapping) is commonly used to exchange data between the FPGA and software.

6. Testing and Debugging: Test and debug the developed system. Verify the integration between hardware and software, ensure the system functions correctly, and perform any necessary modifications. Simulation, debugging tools, log analysis, and sensor data analysis can be used during this stage.

These steps provide a general outline, and the actual development process can be adjusted flexibly based on the specific requirements and development environment. FPGA and software development may require teamwork and domain-specific knowledge, so collaboration with experts may be important when needed.