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一文加深對zynq內部結構的理解

Hx ? 作者:工程師陳翠 ? 2018-07-13 07:10 ? 次閱讀

ARM已經在國內流行得一塌糊涂,各類教程、開發板(S3C2440,6410)層出不窮,歸結下來,傳統ARM開發包括以下幾個步驟:

(1)硬件電路板設計(對于Zedboard,相當于設計邏輯電路,PL工程師負責);

(2)基本模塊裸機代碼測試(UARTDDR2,其他外設);

(3)移植操作系統(如Linux,uCLinux,uCOS等);

(4)編寫相應操作系統的驅動程序(可從(2)中移植過來);

(5)編寫應用程序(或移植已有的應用程序)、界面設計(Qt);

一個有ARM開發經驗的工程師,接觸Zynq時很容易陷入誤區:到底哪一部分需要由邏輯完成,哪一部分由ARM完成?Zynq資料龐雜,怎樣進行有效的學習?

從前面基本介紹我們知道,Zynq內部PS就是ARM工程師的戰場,調試代碼都是基于PS進行,如果出現問題(硬件問題、驅動問題、軟件版本問題)如何定位是一項非常耗時的任務,尤其加入了邏輯設計之后,調試難度大大增加了。所以在一顆芯片中集成了ARM和FPGA雖然提高了性能,但也帶來任務劃分不明確,調試復雜等新問題。Zynq官方例程的網址為 ,步驟較多,讓人分不清到底是在做軟件設計還是硬件開發。

本節在參考了上面例程的基礎上,進一步做了幾個小例子來說明Zynq其實可以和普通ARM開發一樣簡單易學。將ARM設計與邏輯設計完全解耦,有利于我們加深對zynq內部結構的理解。

ARM工程師開發Zynq用到的軟件環境主要有:

PlanAhead+XPS:建立硬件工程,相當于在一個萬用板上自己搭建一個單片機最小系統,我們需要將單片機的IO口連接不同的外設(LED,按鍵,液晶屏,串口等);

SDK:建立軟件工程,編寫基本模塊程序;建立Bootloader工程;

arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc:交叉編譯工具,編寫基于Linux的應用程序和驅動程序;

幾乎所有ARM工程師都是從單片機開始學習,而且第一個實驗一般都是流水燈實驗。ZedBoard上既然有一個ARM芯片,有8個LED,能不能用ARM點亮它們,并實現流水燈效果呢?我們來試試吧!

筆者安裝軟件為ISE14.5,其他版本操作類似。

(1)硬件電路板設計

首先,運行PlanAhead軟件(安裝完成后,一般在桌面上會有快捷方式)。

一文加深對zynq內部結構的理解

單擊“Create New Project ”,新建工程,為了方便敘述,連續點6次“Next”,直到出現下圖:

一文加深對zynq內部結構的理解

左上框中選擇“board”,在下面框中找到ZedBoard并選中,點Next,一直到Finish,結束。

在主面板左側,點“Add Source”,添加一個嵌入式模塊(這就是ARM核),選擇如圖所示。

一文加深對zynq內部結構的理解

Next,點“Create Sub-Design”

一文加深對zynq內部結構的理解

隨便起個名吧,保留默認,OK,Finish。這個步驟主要功能是添加我們的ARM核心到萬用板上,但是還沒有連線。

這時PlanAhead會自動調用XPS,在XPS中,當有提問是否用BSB建立基本系統時,選“是”。OK,Next,出現下圖:

一文加深對zynq內部結構的理解

把原先右側的所有硬件都Remove掉,因為我們需要自己連線。點Finish。

看到了一個彩色的龐大系統,如下圖所示。

一文加深對zynq內部結構的理解

主窗口顯示的就是Zynq內部結構圖,主窗口上面有四個標簽,“Zynq”表示圖形化顯示,“Bus Interface”表示總線連接,“Ports”表示芯片外部IO連接,“Address”表示Zynq系統的地址映射。主窗口下有3個標簽,有設計總結報告、系統組成顯示、圖形設計顯示。默認用系統組成顯示,另外兩種可以在設計完成后觀察。

我們點擊Zynq系統組成框圖中左上側綠色的“I/O Peripherals“框,彈出IO口外設配置選項,展開最下側的GPIO(點加號),勾上EMIO,并設置IO數目為8,如下圖所示:

一文加深對zynq內部結構的理解

點關閉,然后從主窗口上面標簽的Zynq標簽切換到Ports標簽,展開processing_system7_0(點加號),找到GPIO_0,將它設置為連接到外部引腳,如圖所示。

什么是EMIO?什么是MIO?這是Zynq里面比較獨特的特性。MIO就是ARM自己的手腳,完全由自己支配;而EMIO,則是FPGA的手腳,如果不做任何處理,ARM說什么對它們根本不起作用。Zynq有一種機制,可以通過布線,將一部分FPGA手腳連接到ARM上,接受ARM指揮,這樣就可以方便地擴展ARM的IO口,使ARM也像FPGA那樣,任意設置外部引腳,非常靈活。這個實驗中,我們用了8個FPGA引腳接受ARM控制,上面操作已經設置完畢了。

接下來,需要檢查硬件是否有錯誤。點擊菜單Project-》Design Rule Check,如果在XPS Console窗口中輸出如下內容,表示沒有錯誤:

Running system level update procedures.。。

Running UPDATE Tcl procedures for OPTION SYSLEVEL_UPDATE_PROC.。。

Running system level DRCs.。。

Performing System level DRCs on properties.。。

Running DRC Tcl procedures for OPTION SYSLEVEL_DRC_PROC.。。

Done!

這時徹底關閉XPS,回到PlanAhead中。在Project Manager的Source窗口中,找到module_1.xmp,單擊右鍵,選擇Create Top HDL,如下圖所示:

一文加深對zynq內部結構的理解

這時生成了頂層HDL模塊,名稱為module_1_stub.v,打開這個文件,內容如下:

//-----------------------------------------------------------------------------

// module_1_stub.v

//-----------------------------------------------------------------------------

module module_1_stub

processing_system7_0_MIO,

processing_system7_0_PS_SRSTB,

processing_system7_0_PS_CLK,

processing_system7_0_PS_PORB,

processing_system7_0_DDR_Clk,

processing_system7_0_DDR_Clk_n,

processing_system7_0_DDR_CKE,

processing_system7_0_DDR_CS_n,

processing_system7_0_DDR_RAS_n,

processing_system7_0_DDR_CAS_n,

processing_system7_0_DDR_WEB_pin,

processing_system7_0_DDR_BankAddr,

processing_system7_0_DDR_Addr,

processing_system7_0_DDR_ODT,

processing_system7_0_DDR_DRSTB,

processing_system7_0_DDR_DQ,

processing_system7_0_DDR_DM,

processing_system7_0_DDR_DQS,

processing_system7_0_DDR_DQS_n,

processing_system7_0_DDR_VRN,

processing_system7_0_DDR_VRP,

processing_system7_0_GPIO_pin

);

inout [53:0] processing_system7_0_MIO;

input processing_system7_0_PS_SRSTB;

input processing_system7_0_PS_CLK;

input processing_system7_0_PS_PORB;

inout processing_system7_0_DDR_Clk;

inout processing_system7_0_DDR_Clk_n;

inout processing_system7_0_DDR_CKE;

inout processing_system7_0_DDR_CS_n;

inout processing_system7_0_DDR_RAS_n;

inout processing_system7_0_DDR_CAS_n;

output processing_system7_0_DDR_WEB_pin;

inout [2:0] processing_system7_0_DDR_BankAddr;

inout [14:0] processing_system7_0_DDR_Addr;

inout processing_system7_0_DDR_ODT;

inout processing_system7_0_DDR_DRSTB;

inout [31:0] processing_system7_0_DDR_DQ;

inout [3:0] processing_system7_0_DDR_DM;

inout [3:0] processing_system7_0_DDR_DQS;

inout [3:0] processing_system7_0_DDR_DQS_n;

inout processing_system7_0_DDR_VRN;

inout processing_system7_0_DDR_VRP;

inout [7:0] processing_system7_0_GPIO_pin;

(* BOX_TYPE = ”user_black_box“ *)

module_1

module_1_i (

.processing_system7_0_MIO ( processing_system7_0_MIO ),

.processing_system7_0_PS_SRSTB ( processing_system7_0_PS_SRSTB ),

.processing_system7_0_PS_CLK ( processing_system7_0_PS_CLK ),

.processing_system7_0_PS_PORB ( processing_system7_0_PS_PORB ),

.processing_system7_0_DDR_Clk ( processing_system7_0_DDR_Clk ),

.processing_system7_0_DDR_Clk_n ( processing_system7_0_DDR_Clk_n ),

.processing_system7_0_DDR_CKE ( processing_system7_0_DDR_CKE ),

.processing_system7_0_DDR_CS_n ( processing_system7_0_DDR_CS_n ),

.processing_system7_0_DDR_RAS_n ( processing_system7_0_DDR_RAS_n ),

.processing_system7_0_DDR_CAS_n ( processing_system7_0_DDR_CAS_n ),

.processing_system7_0_DDR_WEB_pin ( processing_system7_0_DDR_WEB_pin ),

.processing_system7_0_DDR_BankAddr ( processing_system7_0_DDR_BankAddr ),

.processing_system7_0_DDR_Addr ( processing_system7_0_DDR_Addr ),

.processing_system7_0_DDR_ODT ( processing_system7_0_DDR_ODT ),

.processing_system7_0_DDR_DRSTB ( processing_system7_0_DDR_DRSTB ),

.processing_system7_0_DDR_DQ ( processing_system7_0_DDR_DQ ),

.processing_system7_0_DDR_DM ( processing_system7_0_DDR_DM ),

.processing_system7_0_DDR_DQS ( processing_system7_0_DDR_DQS ),

.processing_system7_0_DDR_DQS_n ( processing_system7_0_DDR_DQS_n ),

.processing_system7_0_DDR_VRN ( processing_system7_0_DDR_VRN ),

.processing_system7_0_DDR_VRP ( processing_system7_0_DDR_VRP ),

.processing_system7_0_GPIO_pin ( processing_system7_0_GPIO_pin )

);

endmodule

可以看到,module_1_stub只是對我們用XPS創建的嵌入式模塊module_1用verilog語言進行一層包裝,相當于芯片制造業中將晶圓向外引線,做最后的邦定。我們后面會講,在這一步也可以進行用戶邏輯開發。

接著需要添加約束文件(UCF),還是在Project Manager中Add Source,這次類型選第一個“Constraints”,如圖所示

一文加深對zynq內部結構的理解

仍然點Create File,名稱隨便起,我們輸入system,最后確認,回到主窗口。這時看到Project Manager中添加了system.ucf

一文加深對zynq內部結構的理解

雙擊該文件,添加內容如下:

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[0]“ LOC = M4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[1]“ LOC = M5;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[2]“ LOC = K4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[3]“ LOC = L4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[4]“ LOC = K6;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[5]“ LOC = K5;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[6]“ LOC = J7;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[7]“ LOC = J6;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[8]“ LOC = J5;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[9]“ LOC = H5;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[10]“ LOC = J3;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[11]“ LOC = G5;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[12]“ LOC = H4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[13]“ LOC = F4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Addr[14]“ LOC = G4;

NET ”processing_system7_0_DDR_BankAddr[0]“ LOC = L7;

NET ”processing_system7_0_DDR_BankAddr[1]“ LOC = L6;

NET ”processing_system7_0_DDR_BankAddr[2]“ LOC = M6;

NET ”processing_system7_0_DDR_CAS_n“ LOC = P3;

NET ”processing_system7_0_DDR_CKE“ LOC = V3;

NET ”processing_system7_0_DDR_CS_n“ LOC = P6;

NET ”processing_system7_0_DDR_Clk“ LOC = N4;

NET ”processing_system7_0_DDR_Clk_n“ LOC = N5;

NET ”processing_system7_0_DDR_DM[0]“ LOC = B1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DM[1]“ LOC = H3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DM[2]“ LOC = P1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DM[3]“ LOC = AA2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[0]“ LOC = D1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[1]“ LOC = C3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[2]“ LOC = B2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[3]“ LOC = D3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[4]“ LOC = E3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[5]“ LOC = E1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[6]“ LOC = F2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[7]“ LOC = F1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[8]“ LOC = G2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[9]“ LOC = G1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[10]“ LOC = L1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[11]“ LOC = L2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[12]“ LOC = L3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[13]“ LOC = K1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[14]“ LOC = J1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[15]“ LOC = K3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[16]“ LOC = M1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[17]“ LOC = T3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[18]“ LOC = N3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[19]“ LOC = T1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[20]“ LOC = R3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[21]“ LOC = T2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[22]“ LOC = M2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[23]“ LOC = R1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[24]“ LOC = AA3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[25]“ LOC = U1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[26]“ LOC = AA1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[27]“ LOC = U2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[28]“ LOC = W1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[29]“ LOC = Y3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[30]“ LOC = W3;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQ[31]“ LOC = Y1;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS[0]“ LOC = C2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS[1]“ LOC = H2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS[2]“ LOC = N2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS[3]“ LOC = V2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS_n[0]“ LOC = D2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS_n[1]“ LOC = J2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS_n[2]“ LOC = P2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DQS_n[3]“ LOC = W2;

NET ”processing_system7_0_DDR_DRSTB“ LOC = F3;

NET ”processing_system7_0_DDR_ODT“ LOC = P5;

NET ”processing_system7_0_DDR_RAS_n“ LOC = R5;

NET ”processing_system7_0_DDR_VRN“ LOC = M7;

NET ”processing_system7_0_DDR_VRP“ LOC = N7;

NET ”processing_system7_0_DDR_WEB_pin“ LOC = R4;

NET ”processing_system7_0_MIO[0]“ LOC = G6;

NET ”processing_system7_0_MIO[1]“ LOC = A1;

NET ”processing_system7_0_MIO[2]“ LOC = A2;

NET ”processing_system7_0_MIO[3]“ LOC = F6;

NET ”processing_system7_0_MIO[4]“ LOC = E4;

NET ”processing_system7_0_MIO[5]“ LOC = A3;

NET ”processing_system7_0_MIO[6]“ LOC = A4;

NET ”processing_system7_0_MIO[7]“ LOC = D5;

NET ”processing_system7_0_MIO[8]“ LOC = E5;

NET ”processing_system7_0_MIO[9]“ LOC = C4;

NET ”processing_system7_0_MIO[10]“ LOC = G7;

NET ”processing_system7_0_MIO[11]“ LOC = B4;

NET ”processing_system7_0_MIO[12]“ LOC = C5;

NET ”processing_system7_0_MIO[13]“ LOC = A6;

NET ”processing_system7_0_MIO[14]“ LOC = B6;

NET ”processing_system7_0_MIO[15]“ LOC = E6;

NET ”processing_system7_0_MIO[16]“ LOC = D6;

NET ”processing_system7_0_MIO[17]“ LOC = E9;

NET ”processing_system7_0_MIO[18]“ LOC = A7;

NET ”processing_system7_0_MIO[19]“ LOC = E10;

NET ”processing_system7_0_MIO[20]“ LOC = A8;

NET ”processing_system7_0_MIO[21]“ LOC = F11;

NET ”processing_system7_0_MIO[22]“ LOC = A14;

NET ”processing_system7_0_MIO[23]“ LOC = E11;

NET ”processing_system7_0_MIO[24]“ LOC = B7;

NET ”processing_system7_0_MIO[25]“ LOC = F12;

NET ”processing_system7_0_MIO[26]“ LOC = A13;

NET ”processing_system7_0_MIO[27]“ LOC = D7;

NET ”processing_system7_0_MIO[28]“ LOC = A12;

NET ”processing_system7_0_MIO[29]“ LOC = E8;

NET ”processing_system7_0_MIO[30]“ LOC = A11;

NET ”processing_system7_0_MIO[31]“ LOC = F9;

NET ”processing_system7_0_MIO[32]“ LOC = C7;

NET ”processing_system7_0_MIO[33]“ LOC = G13;

NET ”processing_system7_0_MIO[34]“ LOC = B12;

NET ”processing_system7_0_MIO[35]“ LOC = F14;

NET ”processing_system7_0_MIO[36]“ LOC = A9;

NET ”processing_system7_0_MIO[37]“ LOC = B14;

NET ”processing_system7_0_MIO[38]“ LOC = F13;

NET ”processing_system7_0_MIO[39]“ LOC = C13;

NET ”processing_system7_0_MIO[40]“ LOC = E14;

NET ”processing_system7_0_MIO[41]“ LOC = C8;

NET ”processing_system7_0_MIO[42]“ LOC = D8;

NET ”processing_system7_0_MIO[43]“ LOC = B11;

NET ”processing_system7_0_MIO[44]“ LOC = E13;

NET ”processing_system7_0_MIO[45]“ LOC = B9;

NET ”processing_system7_0_MIO[46]“ LOC = D12;

NET ”processing_system7_0_MIO[47]“ LOC = B10;

NET ”processing_system7_0_MIO[48]“ LOC = D11;

NET ”processing_system7_0_MIO[49]“ LOC = C14;

NET ”processing_system7_0_MIO[50]“ LOC = D13;

NET ”processing_system7_0_MIO[51]“ LOC = C10;

NET ”processing_system7_0_MIO[52]“ LOC = D10;

NET ”processing_system7_0_MIO[53]“ LOC = C12;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[0]“ LOC = T22;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[1]“ LOC = T21;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[2]“ LOC = U22;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[3]“ LOC = U21;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[4]“ LOC = V22;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[5]“ LOC = W22;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[6]“ LOC = U19;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[7]“ LOC = U14;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[7]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[6]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[5]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[4]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[3]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[2]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[1]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

NET ”processing_system7_0_GPIO_pin[0]“ IOSTANDARD = LVCMOS33;

如果對引腳的位置不太確定,可以參考我上傳的資源: 里面有ZEDBoard原理圖,其中有關LED的引腳如下圖所示:

為了防止生成FPGA比特文件時報錯,需要設置一下屬性:

點菜單Flow-》Bitstream Settings,設置More Options的值為-g UnconstrainedPins:Allow,點OK。

做完上面的內容,接著點擊菜單Flow-》Generate Bitstream。等大約5分鐘(PC配置不同,時間有長有短),直到生成bitstream成功。這樣就把FPGA邏輯設計部分工作做完了。

其實實際項目中,上述工作一般都是由邏輯開發工程師完成的,我們這個例子講得如此詳細是為了讓ARM工程師對硬件有個較為深入的了解,這樣后期調試時會更加得心應手。況且Xilinx把所有軟件都集成在了PlanAhead中,ARM工程師不再像以前那樣,直接用RealView MDK寫代碼,而是必須基于剛剛搭建的硬件環境用Xilinx的SDK開發工具完成軟件設計。

下面將前面的硬件工程導出到SDK。

點擊菜單File-》Export-》Export Hardware for SDK,彈出對話框,勾上Launch SDK,確認:

一文加深對zynq內部結構的理解

經過一段時間的導出,進入了SDK開發界面,點擊菜單File-》New-》Application Project,如下所示:

一文加深對zynq內部結構的理解

名稱隨便起一個吧,我們取為led8,下一步,模板選擇Hello World,這也是最基礎的模板,后面我們大部分應用程序都基于這個模板。

打開helloworld.c,代碼修改為:

/*

* Copyright (c) 2009 Xilinx, Inc. All rights reserved.

*

* Xilinx, Inc.

* XILINX IS PROVIDING THIS DESIGN, CODE, OR INFORMATION ”AS IS“ AS A

* COURTESY TO YOU. BY PROVIDING THIS DESIGN, CODE, OR INFORMATION AS

* ONE POSSIBLE IMPLEMENTATION OF THIS FEATURE, APPLICATION OR

* STANDARD, XILINX IS MAKING NO REPRESENTATION THAT THIS IMPLEMENTATION

* IS FREE FROM ANY CLAIMS OF INFRINGEMENT, AND YOU ARE RESPONSIBLE

* FOR OBTAINING ANY RIGHTS YOU MAY REQUIRE FOR YOUR IMPLEMENTATION.

* XILINX EXPRESSLY DISCLAIMS ANY WARRANTY WHATSOEVER WITH RESPECT TO

* THE ADEQUACY OF THE IMPLEMENTATION, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO

* ANY WARRANTIES OR REPRESENTATIONS THAT THIS IMPLEMENTATION IS FREE

* FROM CLAIMS OF INFRINGEMENT, IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY

* AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

*

*/

/*

* helloworld.c: simple test application

*/

#include

#include ”platform.h“

#define MIO_BASE 0xE000A000

#define DATA1_RO 0x64

#define DATA2 0x48

#define DATA2_RO 0x68

#define DIRM_2 0x284

#define OEN_2 0x288

void print(char *str);

void delay_1s(int i)

{

int j;

while(i--)

{

j=10000;

while(j--)

{

__asm(”NOP“);

}

}

}

int main()

{

int i;

init_platform();

*((volatile int*)(MIO_BASE+OEN_2)) = 0xff;

*((volatile int*)(MIO_BASE+DIRM_2)) = 0xff;

print(”Hello world!\r\nThe Leds are flowing.。。\r\n“);

while(1)

{

for(i = 0;i 《 8; i++)

{

*((volatile int*)(MIO_BASE+DATA2)) = 0x01

接下來運行ARM端軟件,右鍵點擊工程瀏覽器中的led8,選擇Run As-》Launch on Hardware。打開電腦上的超級終端(Win7沒有這個工具,我這里用的是SecureCRT),連接好,等待程序加載完成后,就能看到實驗結果了,串口打印內容為:

一文加深對zynq內部結構的理解

板子上的8個LED則會呈現出流水燈的效果。

最終效果視頻地址為:

工程文件:

總結:通過一個流水燈實驗,我們基本上熟悉了Zynq開發需要的幾個工具軟件。步驟雖然很多,但有了一個清晰的方向,就不會迷失在各個軟件的繁瑣操作中。本博文不希望成為一個詳細的傻瓜級教程(由于是第一個實驗,步驟比較詳細,后面的實驗會非常簡潔,所以不熟悉軟件操作的童鞋要多加練習),也不想成為官方文檔的簡單堆砌和翻譯,而是希望成為一個指路牌,告訴你在茫茫軟件中何去何從。

ARM工程師關注的細節,應該是各類硬件寄存器,如GPIO,PLL,Timer,WDT,UART,SPI等等,這些寄存器可以從官方文檔Zynq-7000-TRM中得到。經常查閱TRM是開發驅動、硬件接口必不可少的環節,如果需要移植操作系統,還需要查看ARM內核相應文檔,如cortex_a9_mpcore_r4p1_trm,cortex_a9_neon_mpe_r4p1_trm等。一般來說,應用工程師需要熟悉相應的API,操作系統驅動工程師需要熟悉內核調用,裸機驅動工程師需要熟悉硬件協議。在一個項目中,需要所有工程師分工協作,這樣才能高效地完成設計。

ARM工程師很多軟件模塊可以參考官方設計,在{ISE安裝路徑}\14.5\ISE_DS\EDK\sw\XilinxProcessorIPLib\drivers中有很多外設操作的例程,不需要從頭開發。

在ARM之外,Zynq開發的另一個難點就是邏輯開發。

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