User manual
Table Of Contents
- Zynq-7000 All Programmable SoC
- Table of Contents
- Ch. 1: Introduction
- Ch. 2: Signals, Interfaces, and Pins
- Ch. 3: Application Processing Unit
- Ch. 4: System Addresses
- Ch. 5: Interconnect
- Ch. 6: Boot and Configuration
- Ch. 7: Interrupts
- Ch. 8: Timers
- Ch. 9: DMA Controller
- Introduction
- Functional Description
- DMA Transfers on the AXI Interconnect
- AXI Transaction Considerations
- DMA Manager
- Multi-channel Data FIFO (MFIFO)
- Memory-to-Memory Transfers
- PL Peripheral AXI Transactions
- PL Peripheral Request Interface
- PL Peripheral - Length Managed by PL Peripheral
- PL Peripheral - Length Managed by DMAC
- Events and Interrupts
- Aborts
- Security
- IP Configuration Options
- Programming Guide for DMA Controller
- Programming Guide for DMA Engine
- Programming Restrictions
- System Functions
- I/O Interface
- Ch. 10: DDR Memory Controller
- Introduction
- AXI Memory Port Interface (DDRI)
- DDR Core and Transaction Scheduler (DDRC)
- DDRC Arbitration
- Controller PHY (DDRP)
- Initialization and Calibration
- DDR Clock Initialization
- DDR IOB Impedance Calibration
- DDR IOB Configuration
- DDR Controller Register Programming
- DRAM Reset and Initialization
- DRAM Input Impedance (ODT) Calibration
- DRAM Output Impedance (RON) Calibration
- DRAM Training
- Write Data Eye Adjustment
- Alternatives to Automatic DRAM Training
- DRAM Write Latency Restriction
- Register Overview
- Error Correction Code (ECC)
- Programming Model
- Ch. 11: Static Memory Controller
- Ch. 12: Quad-SPI Flash Controller
- Ch. 13: SD/SDIO Controller
- Ch. 14: General Purpose I/O (GPIO)
- Ch. 15: USB Host, Device, and OTG Controller
- Introduction
- Functional Description
- Programming Overview and Reference
- Device Mode Control
- Device Endpoint Data Structures
- Device Endpoint Packet Operational Model
- Device Endpoint Descriptor Reference
- Programming Guide for Device Controller
- Programming Guide for Device Endpoint Data Structures
- Host Mode Data Structures
- EHCI Implementation
- Host Data Structures Reference
- Programming Guide for Host Controller
- OTG Description and Reference
- System Functions
- I/O Interfaces
- Ch. 16: Gigabit Ethernet Controller
- Ch. 17: SPI Controller
- Ch. 18: CAN Controller
- Ch. 19: UART Controller
- Ch. 20: I2C Controller
- Ch. 21: Programmable Logic Description
- Ch. 22: Programmable Logic Design Guide
- Ch. 23: Programmable Logic Test and Debug
- Ch. 24: Power Management
- Ch. 25: Clocks
- Ch. 26: Reset System
- Ch. 27: JTAG and DAP Subsystem
- Ch. 28: System Test and Debug
- Ch. 29: On-Chip Memory (OCM)
- Ch. 30: XADC Interface
- Ch. 31: PCI Express
- Ch. 32: Device Secure Boot
- Appx. A: Additional Resources
- Appx. B: Register Details
- Overview
- Acronyms
- Module Summary
- AXI_HP Interface (AFI) (axi_hp)
- CAN Controller (can)
- DDR Memory Controller (ddrc)
- CoreSight Cross Trigger Interface (cti)
- Performance Monitor Unit (cortexa9_pmu)
- CoreSight Program Trace Macrocell (ptm)
- Debug Access Port (dap)
- CoreSight Embedded Trace Buffer (etb)
- PL Fabric Trace Monitor (ftm)
- CoreSight Trace Funnel (funnel)
- CoreSight Intstrumentation Trace Macrocell (itm)
- CoreSight Trace Packet Output (tpiu)
- Device Configuration Interface (devcfg)
- DMA Controller (dmac)
- Gigabit Ethernet Controller (GEM)
- General Purpose I/O (gpio)
- Interconnect QoS (qos301)
- NIC301 Address Region Control (nic301_addr_region_ctrl_registers)
- I2C Controller (IIC)
- L2 Cache (L2Cpl310)
- Application Processing Unit (mpcore)
- On-Chip Memory (ocm)
- Quad-SPI Flash Controller (qspi)
- SD Controller (sdio)
- System Level Control Registers (slcr)
- Static Memory Controller (pl353)
- SPI Controller (SPI)
- System Watchdog Timer (swdt)
- Triple Timer Counter (ttc)
- UART Controller (UART)
- USB Controller (usb)
Zynq-7000 AP SoC Technical Reference Manual www.xilinx.com 17
UG585 (v1.11) September 27, 2016
16.3.6 Configure Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513
16.3.7 Enable the Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513
16.3.8 Transmitting Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514
16.3.9 Receiving Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514
16.3.10 Debug Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .515
16.4 IEEE 1588 Time Stamping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
16.4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .517
16.4.2 Controller Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .519
16.4.3 Best Master Clock Algorithm (BMCA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .520
16.4.4 PTP Packet Handling at the Master . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .521
16.4.5 PTP Packet Handling at the Slave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523
16.5 Register Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
16.5.1 Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523
16.5.2 Status and Statistics Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524
16.6 Signals and I/O Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
16.6.1 MIO–EMIO Interface Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .526
16.6.2 Precision Time Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .526
16.6.3 Programmable Logic (PL) Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .526
16.6.4 RGMII Interface via MIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .527
16.6.5 GMII/MII Interface via EMIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .528
16.6.6 MDIO Interface Signals via MIO and EMIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529
16.6.7 MIO Pin Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .530
16.7 Known Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
Chapter 17: SPI Controller
17.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
17.1.1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .533
17.1.2 System Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534
17.1.3 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .535
17.1.4 Notices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .536
17.2 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
17.2.1 Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .537
17.2.2 Multi-Master Capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539
17.2.3 Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539
17.2.4 FIFOs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .540
17.2.5 FIFO Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541
17.2.6 Interrupt Register Bits, Logic Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541
17.2.7 SPI-to-SPI Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .542
17.3 Programming Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
17.3.1 Start-up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .542
17.3.2 Controller Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .542
17.3.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Master Mode Data Transfer543
17.3.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Slave Mode Data Transfer545
17.3.5 Interrupt Service Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .545
17.3.6 Register Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
17.4 System Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
17.4.1 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
17.4.2 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
17.5 I/O Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
17.5.1 Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .548
17.5.2 Back-to-Back Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .550