一、啟動流程介紹

普通的 FPGA 一般是可以從 flash 啟動，或者被動加載，但是ZYNQ不行，ZYNQ必須PS端參與

ZYNQ 的啟動是由 ARM 主導的，包括 FPGA 程序的加載， ZYNQ 啟動一般為3個階段，最少2個階段：

1、階段0：Stage-0 Boot （BootROM）

階段0，主要是運行芯片內部固化的BootROM程序，這個BootROM主要是識別啟動模式（spi/sd/nand/nor/）是哪一種？

1）、根據啟動模式，設置相應的外設，當然有引腳復用了，還有時鐘；

2）、將FSBL從啟動介質中搬移到OCM（On-Chip Memory）中

3）、跳轉到FSBL處執行，將控制權交給FSBL程序

2、階段1：FSBL（First Stage Bootloader ）

FSBL（第一階段引導加載程序）在BootROM之后啟動，這個BootROM將FSBL加載到OCM（On-Chip Memory ）

FSBL負責下面的幾項工作：

1）、初始化PS端的配置數據（使用Xilinx硬件配置工具提供的）；

完成MIO分配、時鐘PLL、DDR控制器初始化，SD、QSPI控制器初始化

2）、通過啟動模式從啟動介質讀取bitsttream文件，并用它燒寫PL端程序

3）、加載第二階段BootLoader或者邏輯代碼到DDR內存

4）、切換到第二階段BootLoader或者邏輯代碼運行

下圖是一個簡單的FSBL流程圖：

3、第二階段啟動流程：Second Stage Bootloader

第二階段引導加載程序是可選的，并由用戶設計，一般是在跑系統的情況下使用，比如 linux 系統的u-boot（用petalinux 工具制作 linux 系統 ）

二、制作FSBL第一階段的啟動代碼

1、新建一個名為 fsbl 的 APP，特別注意硬件平臺選擇我們自己配置的ps_uart_warpper_hw_platform_0 ，點擊next

2、在彈出的對話框選擇Zynq FSBL，點擊Finish

3、然后軟件會自動的進行編譯FSBL，時間看電腦的性能

4、等編譯完成，修改代碼，添加調試宏定義 FSBL_DEBUG_INFO

這個宏可以在啟動輸出 FSBL 的一些狀態信息，有利于調試，但是會導致啟動時間變長。

5、修改后保存， SDK 默認會自動編譯，生成 fsbl.elf 文件。也可以右鍵點擊build project手動編譯

6、我們的工程文件夾包含很多外設文件ps7_init.c， nand， nor， qspi， sd 等

7、fsbl的 main.c 中，第一個運行的函數就是 ps7_init ，這個fsbl內容也可以根據自己需要進行更改，例如加點自己的打印信息

8、創建 BOOT 文件

8.1、選擇 APP （就是我們的應用：ps_uart_hello）工程，右鍵選擇 Create Boot Image

8.2、在彈出的對話框中可以看到BIF文件和BOOT.bin的生成路徑

BIF文件是生成BOOT.bin文件的配置文件；

BOOT.bin是我們需要的啟動文件，可以燒寫到SD卡、QSPI里

8.3、在彈出的對話框，Boot image partitions 列表中有要合成的文件

第一個文件一定是 bootloader 文件，就是上面生成的 fsbl.elf 文件；

第二個文件是 FPGA 配置文件 bitstream，本實驗沒有PL端程序，所以bitstream，不需要添加；

第三個是應用程序，在本實驗中為 ps_uart_hello.elf

8.4、由于沒有 bitstream，在本實驗中只添加 bootloader 和應用程序。點擊 Create Imag

8.5、在生成的目錄下可以找到BOOT.bin文件

三、SD卡燒寫及測試

1、格式化 SD 卡，只能格式化為 FAT32 格式，其他格式無法啟動

2、放入 BOOT.bin 文件，放在根目錄

3、D 卡插入開發板的 SD 卡插槽

4、啟動模式調整為 SD 卡啟動

開發板設置撥碼為【 101001（1~6 SD卡 模式）】

5、打開串口，開發板上電

6、可以看到SD卡啟動成功，紅色部分為FSBL打印信息，綠色為我們的APP打印信息

7、SD卡固化成功

四、QSPI程序固化

QSPI 燒寫有2種方式：xSDK軟件燒寫、或者Vivado軟件燒寫

五、QSPI燒寫及測試（xSDK軟件燒寫）

首先將開發板設置為JTAG模式【 010101（1~6 JTAG 模式）】

1、在 SDK 菜單 Xilinx -》 Program Flash

2、參數配置

《1》、Hardware Platform 選擇我們自己定制的平臺；

《2》、Image FIle 文件選擇要燒寫的 BOOT.bin；

《3》、FSBL file 選擇創龍定制的 fsbl.elf，只有用這個 fsbl 才能燒寫（我會另寫一篇博客單獨寫怎么定制fsbl.elf文件）；

《4》、選擇 Verify after flash，在燒寫完成后校驗 flash

3、注意：第一次固化的時候，里面有uboot在執行，燒寫不成功，所以要先在軟件點固化，然后快速給開發板上電

4、將啟動設置為QSPI【 100101（1~6 QSPI 模式）】，驗證固化有沒有成功

5、打印的信息和我們在DUBUG的時候一致，代表我們固化成功

五、QSPI燒寫及測試（vivado軟件燒寫）

1、在 HARDWARE MANGER 下選擇器件，右鍵 Add Configuration Memory Device

2、選擇嘗試 Winbond，類型選擇 qspi，寬度選擇 x4-single，這時候出現 w25q128

選擇紅框型號，開發板使用 MT25QL256ABA1EW9-0SIT，但是不影響燒錄

3、在彈出的對話框，提示我們是否立即燒寫，點擊OK

選擇ps_uart_hello/bootimage/目錄的BOOT.bin，選擇fsbl/debug/目錄下的fsbl.elf文件

4、提示我們當前是處于QSPI模式的，如果編程失敗，請更改模式，再次重試

5、我們將啟動模式改為JTAG模式【 010101（1~6 JTAG 模式）】

6、斷電上電，再次嘗試燒寫，沒有剛才的警告信息了

7、再將啟動模式切換為QSPI模式，QSPI【 100101（1~6 QSPI 模式）】，驗證固化有沒有成功

六、到此PS端的程序固化成功