怎樣在Linux環(huán)境中使用Vivado 2014.1 Webpack

第1步：下載基本系統(tǒng)

從網(wǎng)站上下載Zybo基本系統(tǒng)設(shè)計并將其解壓縮到我們的工作目錄中（在本教程中，我們的工作目錄稱為教程）。有關(guān)硬件設(shè)計的更多信息，請參閱doc文件夾下的Project Guide。

步驟2：打開基本系統(tǒng)設(shè)計

獲取Vivado 2014.1設(shè)置并使用Vivado Design Suite（vivado）打開設(shè)計。您將看到Vivado窗口彈出。

注意：Vivado工具集中有四個可用的設(shè)置文件：settings64.sh，可用于具有bash的64位計算機； settings32.sh，可在帶有bash的32位計算機上使用； settings32.csh，用于在具有C Shell的32位計算機上使用；和設(shè)置64.csh，可在具有C Shell的64位計算機上使用。

步驟3：刪除現(xiàn)有的LED內(nèi)核

我們將首先從PS中的GPIO內(nèi)核分離LED。因此，我們需要單擊IP集成器并打開此步驟中第一張圖所示的框圖。然后，我們需要刪除第二個圖像中所示的當(dāng)前LED IP。我們將在后續(xù)步驟中處理外部引腳位置配置（xdc文件）的修改。

注意：在圖4中，有一個黃色欄表示需要升級。要升級熱門節(jié)目的顯示IP狀態(tài)，請確保所有內(nèi)容均已選中，然后點擊“升級所選內(nèi)容”。

步驟4：命名供應(yīng)商

在開始實施myLed IP內(nèi)核之前，我們需要命名將自動應(yīng)用于IP打包程序中的供應(yīng)商。在Vivado 2014.1中，不會自動為您完成此操作。為此，請首先轉(zhuǎn)到窗口左側(cè)項目管理器下的項目設(shè)置（圖1），然后將彈出項目設(shè)置窗口。在“項目設(shè)置”窗口中，選擇IP（圖像2）。請注意，將供應(yīng)商選擇為（無），這將導(dǎo)致Vivado內(nèi)部異常。您可以隨意命名供應(yīng)商（圖3）。

步驟5：創(chuàng)建MyLed IP

《現(xiàn)在，我們可以開始實施myLed IP內(nèi)核了。從菜單中單擊工具-》創(chuàng)建和打包IP…（圖像1）。將彈出“創(chuàng)建并打包新IP”窗口（圖2），單擊“下一步”。在下一個窗口中為新IP命名，然后再次單擊下一步（圖像3）。

步驟6：添加接口

下一個窗口將是“添加接口”窗口。這將為myLed外設(shè)創(chuàng)建AX14接口。確保接口類型為Lite，模式為Slave，數(shù)據(jù)寬度為32位，寄存器數(shù)量為4。將名稱更改為S_AXI而不是S00_AXI。我們只需要1個寄存器，但是我們可以選擇的最小值是4。然后單擊下一步。

步驟7：編輯IP

下一個窗口將提示您完成創(chuàng)建IP的后續(xù)步驟。更改單選按鈕以選擇“編輯IP，然后單擊完成”。我們需要向IP添加用戶邏輯，以便我們的從設(shè)備連接到LED輸出。

步驟8：

選擇完成后，“創(chuàng)建和打包IP”窗口將消失，您將看到的下一個窗口是edit_myLed窗口。這是我們將添加用戶邏輯的地方。

步驟9：MyLed_v1_0_S_AXI

在項目中管理員，點擊myLed_v1_0旁邊的圓圈，然后突出顯示myLed_v1_0_S_AXI（圖1）。這包含myLed IP內(nèi)部的用戶邏輯。我們需要添加兩行代碼來完成該模塊的用戶邏輯。首先，我們需要創(chuàng)建一個名為led的用戶端口（圖2）。接下來，我們需要將內(nèi)部從設(shè)備連接到該用戶端口。我們將連接slv_reg0 ［3：0］，因為我們有四個LED（圖像3）。

步驟10：MyLed_v_0

接下來，我們需要將用戶邏輯連接到myLed。在項目管理器中，選擇文件myLed_v_0。要完成IP，我們需要在此文件中添加兩行代碼。在“用戶在此處添加端口”的注釋下，為LED添加一個端口（圖1）。將前一個包含用戶邏輯的文件的led輸出連接到myLed（圖像2）。

步驟11：程序包IP

現(xiàn)在，我們已經(jīng)創(chuàng)建了IP，并定義了用戶邏輯，我們需要打包IP。在窗口左側(cè)的“項目管理器”下，選擇“包IP”。將打開一個新的選項卡，稱為“程序包IP”。在此水龍頭的左側(cè)有一系列標(biāo)簽。我們需要完成沒有綠色復(fù)選標(biāo)記的內(nèi)容。

首先選擇IP自定義參數(shù)。在該窗口的頂部，選擇“從IP自定義參數(shù)向?qū)е泻喜⒏摹钡倪x項。

步驟12：端口和接口

下一步選擇IP端口和接口。請注意，您的新LED IP在那里。

步驟13：IP GUI自定義

下一步選擇IP GUI自定義。我們的IP GUI很好，因此我們在這里不會進行任何更改。

現(xiàn)在，我們可以查看和打包myLed IP。選擇查看并打包IP，然后按重新打包IP按鈕。我們的IP現(xiàn)在已完成并打包。

步驟14：添加MyLed IP

將我們的IP添加到我們的設(shè)計中。右鍵單擊模塊設(shè)計上的任意位置，然后單擊添加IP（圖1）。選擇正確的IP myLed_v1.0，然后按Enter鍵（圖像2）。

步驟15：運行連接自動化

myLed IP Core的AXI4-Lite總線需要連接到處理系統(tǒng)。在窗口頂部，單擊顯示運行連接自動化的藍(lán)色文本。這將連接myLed IP內(nèi)核的輸入。您應(yīng)該看到S_AXI現(xiàn)在已連接到AXI互連的第一個輸出。

步驟16：創(chuàng)建LED端口

接下來，我們需要將myLed IP連接到外部端口。我們實現(xiàn)的myLed IP內(nèi)核不會連接到現(xiàn)有的LEDs_4Bits端口，因此我們需要創(chuàng)建一個名為led的新外部端口。單擊現(xiàn)有的LED端口，然后按Delete鍵。要創(chuàng)建新端口，請右鍵單擊并選擇創(chuàng)建端口。命名端口，選擇輸出，選擇向量［3：0］，然后按Enter。

步驟17：連接LED端口

下一步，通過單擊端口并將led連接拖到myLed上，將led端口連接到myLed IP。

步驟18：修改XDC

最后一步是指定myled_0_LED_pin的引腳號，以將我們定制的IP內(nèi)核物理連接到板載LED。在項目管理器中，展開“約束”部分，然后選擇base.xdc文件（圖1）。在該文件中，更改外部LED引腳的名稱，以使其與我們的外部LED端口的名稱匹配（圖像2）。

步驟19：生成比特流

通過單擊窗口左側(cè)“程序和調(diào)試”下的“生成比特流”，為硬件設(shè)計重新生成比特流。

步驟20：U-Boot源代碼

**注：使用主分支-下一分支直到另行通知

獲取Digilent git存儲庫中U-Boot的源代碼。有兩種方法可以檢索源代碼：

使用git命令：

如果您的發(fā)行版中安裝了git，則可以通過命令git clone https將存儲庫克隆到計算機上。 ：//github.com/Digilent/u-boot-Digilent-Dev.g 。..整個Git存儲庫約為55MB，如圖1所示。如果您想獲得一個單獨的分支，例如下一個分支圖2.下一個包含尚未發(fā)布的u-boot。上面引用的克隆URL可以在Digilent git-hub頁面上找到，如圖3所示。

下載壓縮包：

如果只想使用一次u-boot如果不想跟蹤更新，也可以從github.com下載壓縮包：https://github.com/Digilent/u-boot-digilent。轉(zhuǎn)到顯示分支的下拉框，然后選擇標(biāo)簽。最新標(biāo)簽是zynq-beta-v2.2。 （圖4）。

如果下載了tar.gz，則可以使用命令

tar zxvf u-boot-digilent-2012.04-digilent-13.01.tar.gz解壓縮

如果下載了zip文件，則可以使用命令

unzip u-boot-digilent-2012.04-digilent-13.01.zip

步驟21：編譯U-Boot

要編譯U-Boot，我們需要Vivado 2014.1提供的交叉編譯工具。這些工具在GCC工具鏈的標(biāo)準(zhǔn)名稱前有一個前綴arm-xilinx-linux-gnueabi-。前綴引用所使用的平臺。 Zybo板有兩個臂芯，因此我們參考了臂。為了使用跨平臺編譯器，請確保已獲取Vivado 2014.1設(shè)置。如果沒有，請參考步驟2。要為Zybo配置和構(gòu)建U-Boot，請遵循此步驟附帶的映像。

步驟22：U-boot.elf

編譯后，

生成的ELF（可執(zhí)行和可鏈接文件）被稱為u-boot。我們需要在文件名中添加.elf擴展名，以便Xilinx SDK可以讀取文件布局并生成BOOT.BIN。在本教程中，我們將把u-boot.elf移到sd_image文件夾，并替換Zybo基本系統(tǒng)設(shè)計包隨附的u-boot.elf。

步驟23：導(dǎo)出SDK的硬件

通過單擊文件-》導(dǎo)出-》導(dǎo)出，將硬件設(shè)計（步驟I-16之后）導(dǎo)出到Xilinx SDK。 SDK的硬件…，如第一幅圖所示。

將工作區(qū)保留為。確保已選中Launch SDK，然后單擊“確定”，如第二幅圖像所示。

注意：您可能必須導(dǎo)出兩次。

步驟24：新建項目

SDK啟動后，硬件平臺項目已經(jīng)出現(xiàn)在SDK主窗口左側(cè)的Project Explorer中，如圖1所示?，F(xiàn)在，我們需要創(chuàng)建一個第一階段引導(dǎo)加載程序（FSBL）。單擊File-》 New-》 Project…，如圖2所示。

步驟25：應(yīng)用程序項目

在新建項目窗口，選擇Xilinx-》應(yīng)用程序項目，然后單擊下一步。

步驟26：將項目命名為FSBL

我們將項目命名為FSBL。為目標(biāo)硬件選擇hw_platform_0，因為它是我們剛剛導(dǎo)出的硬件項目。為OS平臺選擇獨立。單擊下一步。

步驟27：創(chuàng)建Zynq FSBL模板

選擇Zynq FSBL作為模板，然后單擊完成。

步驟28：FSBL掛鉤

對于Zybo，我們需要在fsbl掛鉤中設(shè)置以太網(wǎng)的mac地址。我們希望關(guān)閉和打開Zybo板時以太網(wǎng)的mac地址保持不變。您可以將FSBL項目中的fsbl_hooks.c文件與Zybo基本系統(tǒng)設(shè)計中source/vivado/SDK/fsbl下的fsbl_hooks.c交換。

將更改保存到fsbl_hooks.c后，

該項目將自動重建自身。如果不重建，請單擊Project-》 Clean清理項目文件，然后單擊Project-》 Build All重建所有項目。編譯的ELF文件位于zybo_base_system/source/vivado/hw/zybo_bsd.sdk/SDK/SDK_Export/FSBL/Debug

步驟29：創(chuàng)建啟動映像

現(xiàn)在，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好所有文件來創(chuàng)建BOOT.BIN。單擊Xilinx工具-》創(chuàng)建Zynq引導(dǎo)映像。

第30步：添加FSBL，System.bit和U-boot.elf

在“創(chuàng)建Zynq引導(dǎo)映像”窗口中，單擊“瀏覽”以設(shè)置FSBL elf的路徑。單擊添加以添加位于/zybo_base_system/source/vivado/hw/zybo_bsd/zybo_bsd.sdk/SDK/SDK_Export/hw_platform_0/的system.bit文件。單擊添加以添加位于zybo_base_system/sd_image/的u-boot.elf文件。 。按順序添加3個文件非常重要，否則FSBL將無法正常工作。將FSBL.elf設(shè)置為引導(dǎo)程序，將system.bit和u-boot.elf設(shè)置為數(shù)據(jù)文件也非常重要。在本教程中，sd_image文件夾被設(shè)置為BIN文件的輸出文件夾。單擊創(chuàng)建映像。

步驟31：Linux內(nèi)核源代碼

**注意：使用母版-Next分支直到另行通知

從Digilent git存儲庫獲取Linux內(nèi)核源代碼。有兩種方法可以檢索源代碼：

使用git命令：如果您的發(fā)行版中安裝了git，則可以通過命令git clone https://github.com/將存儲庫克隆到計算機上。 DigilentInc/Linux-Digilent-Dev 。..整個Git存儲庫約為850MB，如圖1所示。

下載壓縮包：如果您只想使用一次u-boot，并且不想要跟蹤更新，您還可以從github.com下載壓縮包：https://github.com/DigilentInc/Linux-Digilent-Dev。單擊頁面右上角的標(biāo)簽。最新標(biāo)簽是zynq-dt-for-3.14（圖2）。

如果下載了tar.gz，則可以使用命令

tar zxvf linux-digilent-v3.6-digilent-13.01.tar.gz

如果下載了zip文件，則可以使用命令將其解壓縮

解壓縮linux-digilent-v3.6-digilent-13.01.zip

第32步：配置內(nèi)核

我們將開始使用Zybo的默認(rèn)配置來配置內(nèi)核。該配置位于arch/arm/configs/xylinx_zynq_defconfig。要使用默認(rèn)配置，請遵循此步驟所附的圖像。

步驟33：編譯Linux內(nèi)核

按照示例進行操作

步驟34：制作Uimage

編譯后，內(nèi)核映像位于arch/arm/開機/的zImage。但是，在這種情況下，內(nèi)核映像必須是uimage（解壓縮）而不是zimage。要使uimage跟隨此步驟中的圖像。

步驟35：可選的路徑更改

注意：取決于您的分布在Linux上，您可能會得到有關(guān)mkimage路徑的錯誤。如果是這種情況，您可以在此步驟中更改圖像后的路徑。

步驟36：制作Uramdisk

到在Zybo上啟動Linux操作系統(tǒng)，您需要BOOT.BIN，Linux內(nèi)核映像（uImage），設(shè)備樹blob（DTB文件）和文件系統(tǒng)。在第三節(jié)中創(chuàng)建了BOOT.BIN，在第四節(jié)中編譯了uImage?，F(xiàn)在，我們將編譯DTB文件。默認(rèn)設(shè)備樹源文件位于Linux內(nèi)核源文件中的arch/arm/boot/dts/zynq-zybo.dts。

RAMDISK：對于zynq，只有虛擬磁盤映像必須包裝在u中-boot標(biāo)頭，以便u-boot用它引導(dǎo)。該步驟顯示在該圖像中。

步驟37：生成DTB文件

按照圖像中提供的示例進行操作

步驟38：將文件映像復(fù)制到SD卡

RAMDISK）復(fù)制BOOT.BIN，將devicetree.dtb，uImage和uramdisk.image.gz移至SD卡的第一個分區(qū)，如第一個映像– RamDisk中所示。

注意：SD卡的第一個分區(qū)已安裝到/media/ZYBO_BOOT

步驟39：從SD卡啟動

將SD卡插入Zybo。要從SD卡引導(dǎo)，需要按照Zybo板上所示為USB配置跳線7，并且必須將跳線5連接到SD。使用微型USB電纜將UART端口連接到PC，并將PC上的UART端子設(shè)置為115200波特率，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無奇偶校驗和無流量控制。板上電后，如果使用RamDisk，則應(yīng)該在UART終端上看到控制臺。有關(guān)此文件系統(tǒng)的更多信息，請參見《嵌入式Linux ZedBoard入門》。

步驟40：創(chuàng)建驅(qū)動程序目錄

在Tutorial文件夾中創(chuàng)建一個名為drivers的目錄，如本步驟中的圖像所示。在drivers目錄中，我們將構(gòu)成myLed控制器的驅(qū)動程序。

步驟41：創(chuàng)建Makefile

我們需要一個Makefile，以便我們可以編譯驅(qū)動程序。 Makefile在圖像1中創(chuàng)建。

創(chuàng)建文件后，單擊I更改為插入模式，然后在圖像2中插入以下文本。請確保在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂弥票矸?/p>

步驟42：創(chuàng)建Myled.c

我們將從一個簡單的驅(qū)動程序開始，該驅(qū)動程序在Linux/proc文件系統(tǒng)下創(chuàng)建一個名為myled的文件。可以通過在文件中寫入數(shù)字來更改板載LED的狀態(tài)。驅(qū)動程序被編碼在最后四個圖像中，并被附加

步驟43：編譯驅(qū)動程序

編譯并生成驅(qū)動程序模塊使用make。不要忘記來源Vivado設(shè)置。

步驟44：將Myled添加到設(shè)備樹

我們需要將myLed設(shè)備節(jié)點添加到設(shè)備樹中。

在drivers文件夾中復(fù)制默認(rèn)設(shè)備樹源，然后根據(jù)第二個圖像對其進行修改。節(jié)點的兼容性字符串與我們在驅(qū)動程序源代碼中定義的字符串相同（myled.c：第182行）。 reg屬性定義節(jié)點的物理地址和大小。如上圖所示，此處的地址應(yīng)與Vivado設(shè)計的地址編輯器選項卡中的myLed IP內(nèi)核的地址匹配。

步驟45：重新編譯設(shè)備樹Blob

重新編譯設(shè)備樹blob，如所附映像所示。

步驟46：將驅(qū)動程序和修改后的設(shè)備樹復(fù)制到SD卡

將這兩個文件復(fù)制到SD的第一個分區(qū)卡，如該步驟中的圖像所示。我們現(xiàn)在就可以在板上測試驅(qū)動程序了。

步驟47：從SD卡啟動

插入SD卡進入Zybo，我們就可以開始測試驅(qū)動程序了。使用insmod命令將驅(qū)動程序模塊安裝到內(nèi)核中。安裝驅(qū)動程序后，將在/proc文件系統(tǒng)下創(chuàng)建一個名為myled的條目。將0x0F寫入/proc/myled將點亮LED 0?3。您可以使用rmmod命令刪除驅(qū)動程序，也可以通過poweroff命令關(guān)閉系統(tǒng)電源。在這兩種情況下，所有LED都將關(guān)閉，如圖69和70所示。有關(guān)將終端與Zybo一起使用的說明。請參閱嵌入式Linux入門– ZedBoard中的步驟V-4或從SD引導(dǎo)部分。

步驟48：用戶應(yīng)用程序：Led_blink

在本節(jié)中，我們將編寫一個用戶應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序通過寫入/proc/myled來使LED閃爍

。如第一個圖像所示，在Tutorial文件夾中創(chuàng)建一個名為user_app的目錄。在user_app目錄中，我們將組成led_blink.c，如第二和第三張圖所示。

步驟49：創(chuàng)建Makefile并編譯Led_blink

組成一個Makefile并將led_blink.c編譯為led_blink.o，如本步驟中的三個圖像所示。

步驟50：

將SD卡插入計算機，然后將二進制文件led_blink復(fù)制到SD卡的第一個分區(qū)。

步驟51：運行Led_blink

將SD卡插入ZYBO。使用insmod命令將驅(qū)動程序模塊安裝到內(nèi)核中。運行l(wèi)ed_blink，LED會開始閃爍。

責(zé)任編輯：wv