干货 | 矿板运行SDK创建的PS简单工程
2023-08-25
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Zynq PS部分的开发涉及到交叉编译ARM Cortex-A9 CPU运行的程序,也就是Zynq上面运行的程序。这部分工作不是由Vivado负责的,需要用另外一套软件工具:Xilinx SDK.
SDK开发软件又需要Zynq的配置信息,也就是在Vivado工程中设置的PS时钟、DDR、外设那些。根据教程的介绍,在Vivado工程完成之后,使用Export功能,将硬件信息导出给SDK用。
在导出的时候可选择包含bit文件,也就是FPGA部分的配置码流。
原因是Zynq启动是由PS部分主导的,需要PS负责PL (FPGA)的初始化,不像单纯FPGA只要将bit烧写到外部flash中就可以自动加载了。
导出的文件后缀是 .hdf
SDK的IDE是Eclipse风格的,操作起来和常见的MCU近似了。
在SDK中新建工程的时候,要选择目标硬件平台,而我必须用自己的板子而非所列的硬件,于是点旁边的New按钮。
然后就要用到从Vivado中导出的硬件信息了,点Browse选择之前生成的.hdf文件,软件会自动取一个名称(可能会长,自己可以修改)。
再回到上一个对话框,就看到目标硬件平台已经变成新建的了。
先给新的软件工程取个名(比如我用的demo0),SDK还会同时创建一个BSP: demo0_bsp
再点Next可以看到一些工程的模板供选择。作为新手有必要看一下工程怎么写的,可以选最简单的Hello World,这里选Memory Tests,顺带测试一下DDR的配置是否能工作。
确认以后,SDK就自动创建工程并编译了,可以在Project Explorer中看到源文件等内容
这看起来和开发MCU用的arm-none-eabi工具链有几分相似呢,编译结果也是得到elf文件。选中erf文件,点鼠标右键弹出菜单,就可以选择Debug或者Run来运行了。当然也类似于MCU开发环境,前提是调试器要连好了,这里需要Xilinx 下载器连到了Zynq的JTAG上面。
我已经连好了矿板,确认FPGA可以下载bit文件的情况下,SDK中选择Debug或Run还是遇到了问题:
这像是一个调试器的故障,矿板的PS部分本来已经运行起Linux了,可能不能被JTAG复位。
关于Zynq的启动,我所知是有几种模式的。那么不让矿板的Linux启动,也许是可以解开这个问题。从电路图上分析,矿板是用的NAND flash启动方式,那么改一下 PS MIO[4]脚的上拉为下拉,就可以切换到JTAG boot模式避免板子自己启动了。
矿板上的boot模式没有接死,上拉和下拉电阻都有,不用飞线直接改焊电阻就可以了。
把照片上红框中R2578电阻焊下来,改焊到旁边R2585的位置上,矿板就不会从NAND启动了。
改启动模式之后,在SDK中选择Run,顺利看到了串口打印出来的信息:
作为模板提供的Memtest程序是在Zynq7010的片上SRAM中运行的。这一点可以由lscript.ld脚本佐证:
为了分析程序怎么运行的,可以试着去反汇编一下demo0.elf 文件。使用SDK目录下面的arm-xilinx-eabi-objdump –d 来反汇编,可以看到所有代码部分。
比如,在地址0地方是中断向量表:
也可以查找main函数在哪里:
整个程序的初始化部分比STM32 MCU还是显得代码量多,不过,想想能当成一个667MHz主频,有256MB DDR RAM可以用,还可以自己用verilog写外设的MCU板子来玩,可以发挥的地方就多了。
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