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FPGA ZYNQ嵌入式系统开发流程

作者:demo2024.02.04 13:14浏览量:45

简介:FPGA ZYNQ嵌入式系统开发流程主要包含硬件设计和程序设计两部分。硬件设计部分主要涉及创建Vivado工程、使用IP Integrator创建Processor System、生成顶层HDL文件等步骤。程序设计部分则包括在SDK中创建应用工程、板级验证等步骤。

FPGA ZYNQ嵌入式系统开发流程主要包含硬件设计和程序设计两部分。
硬件设计部分:

  1. 创建Vivado工程:新建工程,设置工程名和路径。注意工程名和存放路径不能有中文字符。选择ZYNQ器件型号,然后点击finish完成工程创建。
  2. 使用IP Integrator创建Processor System:创建一个Block Design(模块设计),修改模块设计名称,点击OK,创建一个模块设计。添加实验所使用的的模块,点击“+”号进行添加,然后搜索ZYNQ的处理系统,添加之后双击打开。接下来就可以对ZYNQ的PS部分进行配置,具体配置过程还需进一步整理。
  3. 生成顶层HDL文件:配置完成之后,按照图示进行下一步操作,产生设计所需要输出的结果。选择默认选项,点击Generate生成完成之后点击OK。执行完上述步骤之后会生成如下文件,选择生成HDL,生成硬件描述的隐藏文件。选择默认选项,点击OK会生成如下文件,至此硬件设计已基本完成,并完成了对设计的顶层封装。
  4. 导出SDK:按下图示,导出SDK。选择如下,点击OK。完成后可以在导出路径下查看到导出的SDK文件。
    程序设计部分:
  5. 在SDK中创建应用工程:在Vivado工具中选择图示内容,打开软件开发工具。选择SDK路径,点击OK,打开SDK。可以看到会启动软件开发工具。工具启动之后可以看到之前在SDK中生成的文件。选择创建软件开发工程,填写工程名,其余选择默认,点击下一步。选择要创建的工程类型,点击Finish。可以看到如下内容。
  6. 板级验证:在图示文件夹中创建main文件,进行程序开发。给开发板上电,在SDK Terminal中连接串口,设置串口连接参数。串口连接成功后按照下图开始下载程序到开发板。下载完成之后可以看到终端打印信息。
    另外需要注意以下几点:
  7. 在 Vivado 里添加和配置 PS 和 PL 部分基本的外设,或需要添加自定义的外设。
  8. 在 SDK 里生成 FSBL 文件。
  9. 在 VMware 虚拟机里生成 u-boot.elf、 bootloader 镜像。
  10. 在 SDK 里通过 FSBL 文件, 比特流文件 system.bit 和 u-boot.elf 文件生成一个 BOOT.bin 文件。
  11. 在 VMware 里生成 Ubuntu 的内核镜像文件 Zimage 和 Ubuntu 的根文件系统。
  12. 对 FPGA 自定义的 IP 编写驱动。
    总的来说,FPGA ZYNQ嵌入式系统开发流程是一个比较复杂的过程,涉及到硬件设计和程序设计两个方面。对于初学者来说,需要逐步熟悉并掌握相关的开发工具和知识体系。在实际开发过程中,可能还需要不断调试和修改设计方案以满足具体应用需求。

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