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蚂蚁S9控制板简介（zynq-7010系列）

news 2026/5/3 23:07:15

板号AntMiner_ControlBoard_XC7Z010_V1.3，俗称s9，使用了zynq xc7z010-clg400+千兆网口+1G ddr+512M nand的配置

蚂蚁S9控制板（Antminer S9 Control Board）本质上是一块基于 Xilinx Zynq-7010 SoC 的嵌入式开发板。由于矿机淘汰量大且价格低廉（约20-50元），它已成为学习 Zynq（ARM+FPGA）架构的经典“白菜价”练手板。

这块控制板的核心配置正是Zynq-7010，具体规格如下：

学习价值：可以直接在 Vivado 中为这块板子创建工程，操作 PL 端的 LUT 资源实现自定义逻辑，并通过 PS 端的 ARM 核运行 Linux（如 PYNQ 或 Petalinux），体验完整的异构计算开发流程。

原理图是理解板子引脚定义和电源设计的钥匙，务必下载。

文件名称：AntMiner_ControlBoard_XC7Z010_V1.01.pdf（或 V1.3）
获取方式：
- GitCode：搜索“蚂蚁s9控制板原理图”，有打包好的 V1.0 版本。
- GitHub：搜索Antminer S9 control board，在eSnyne或相关开源项目中找到带引脚标注的版本。
关键信息：原理图会明确标注 PL 端的 Bank 电压（通常为 3.3V 或 2.5V）以及连接算力板的 IO 引脚，避免你烧坏芯片。

Vivado 工程：GitHub 上有开源的eSnyne项目，提供了.xsa（硬件描述文件）和.xdc（引脚约束文件）。直接导入这些文件，可以跳过繁琐的引脚配置，直接编译比特流。
引脚定义：特别注意，板载的矿机排线接口（连接算力板的接口）实际上引出了大量的 PL GPIO。社区有将其改造成通用扩展口的详细映射表（如哪个引脚对应IO_LXXN），这是利用 PL 资源的关键。

PYNQ：最推荐的学习路径。社区有适配 S9 的 PYNQ v2.5/v2.6 镜像（基于 Linux）。烧录到 SD 卡后，板子启动即可通过浏览器访问 Jupyter Notebook，直接在网页上编程控制 PL，非常适合验证 LUT 逻辑功能。
Petalinux：如果你想深入学习驱动开发和内核编译，可以基于上述.xsa文件构建 Petalinux 系统。

如果你手头有这块板子，按以下步骤点亮它：

硬件准备
- 供电：不要接算力板！仅给控制板供电。供电口通常为 2x3 的白色插座（上3针 +12V，下3针 GND），用可调电源提供12V/2A即可。
- 串口：焊接板子上的 UART 焊点（通常为 3.3V TTL），连接电脑，波特率115200，用于查看启动日志。
启动模式跳线
- 板上有 4 个启动模式跳线（通常标记为BOOT_MODE[0:3]）。
- 从 SD 卡启动（推荐）：设置为JTAG-SD-SD-SD（具体顺序参考对应版本的原理图），插入烧好 PYNQ 镜像的 SD 卡。
验证 PL 逻辑
- 在 Vivado 中创建一个简单的 LED 闪烁工程（消耗少量 LUT 和 FF）。
- 使用约束文件锁定板子上的 LED 引脚。
- 生成比特流文件（.bit），通过 PYNQ 的 Jupyter 环境加载，观察 LED 变化。这一步能让你直观感受到 PL 逻辑的并行执行特性。

电压警告：S9 控制板的设计初衷是接算力板（BM1387芯片），部分 IO 电平可能与标准 3.3V 不同。在使用 PL GPIO 接外部传感器前，务必用万用表测量电压，或加电平转换模块，防止损坏外设。（蚂蚁 S9 控制板上，Bank 0 的 PL GPIO 是 3.3V，Bank 1 通常是 2.5V。在焊接杜邦线前，先用万用表量一下，或者死磕原理图）
固件风险：不要轻易刷写官方矿机固件（如Antminer-S9-LPM-xxxx.tar.gz），这些固件会锁定 PL 用于挖矿，导致你的自定义逻辑无法加载。建议全程使用 SD 卡启动自定义系统。