原创 vivado 嵌入式系统设计（1）

 2017-9-23 08:08  2284 13 13 分类: FPGA/CPLD

（一）简单的硬件系统设计

主要介绍使用IP集成器创建处理器系统，生成顶层HDL到导出设计到SDK,创建一个存储器测试程序。

（1）先新建一个新的工程，在Flow Navigator 下找到 IP integrator,展开，单击Create Block Design,弹出一个对话框，输入设计模块的名字：system，其他参数默认。

点击Add IP，在搜索框输入z,在下面的IP 列表中找到ZYNQ7 Processing System, 将 ZYNQ7 IP添加到设计中。

单击Run Block Automation,参数默认。可以看到为DDR和固定IO自动添加了端口

双击ZYNQ块符号，打开 Zynq 7000 内部结构，该图显示了PS内各种可配置的块（绿色高亮）

双击 I/O Peripherals, 选择 UART1外设，其他都不选。

<1>去掉ENET0,USB0,SD0前面复选框的对勾；

<2>展开GPIO选项，在展开项中，去掉GPIO MIO 前的对勾；

<3>展开Memory Interfaces，在展开项中，去掉 Quad SPI Flash 前的对勾；

<4>展开 Application Processor unit，去掉Timer0前面的对勾；

在左侧选择 PS-PL Configuration 选项，在右侧展开GPMaster AXI Interface。在展开项中，去掉 M AXI GP0 interface 后面的对勾。

选择并展开General选项，在展开项中，找到并展开Enable Clock Resets选项。在展开项中，去掉FCLK_RESET0_N 后复选框的对勾。

在左侧选择 Clock Configuration选项，在右侧选择并展开 PL Fabric Clocks 选项。在展开项中，去掉FCLK_CLK0 前的对勾。

点击 OK 后，如下图所示，是更新配置后ZYNQ嵌入式最小系统

点击 Diagram中的如图所示图标，检查设计的正确性

（2）生成顶层HDL和导出设计到SDK

在Source 标签下，选中system.bd，单击鼠标右键，出现浮动菜单。在浮动菜单内，执行菜单命令 Generate Output Products 。在弹出的对话框中，单击Generate按钮，弹出Generate Output Products对话框，提示输出结果成功。

可以看到生成了system_wrapper.v文件，作为顶层文件。打开该文件（在将设计导出到SDK前，需要打开块设计，如果没有打开，则在vivado主界面下的Flow Navigator窗口下，找到并展开IP Integrator ,在展开项中单击 Open Block Design）

在主界面菜单下，依次点击File,Export,Export hardware,弹出 Export Hardware 对话框，在此无须选中Include bitstream 前面的复选框。由于当前的设计没有使用PL内的任何资源，所以不需要包含比特流文件。

单击OK按钮，会自动打开SDK工具。从图中可以看出在Project Explorer 窗口下，创建了system_wrapper_hw_platform_0目录，在该目录下保存着硬件平台的信息。在该界面右侧窗口中，自动打开system.hdf 文件。在硬件描述文件（Hardware Description File,HDF）中，可以找到工程硬件配置的基本信息。同时，该文件也给出了PS系统的地址映射和驱动信息。

（2）创建存储器测试程序

下面将使用标准工程模板，生成存储器测试程序。

在SDK主界面菜单下，依次点击 File, New, Application Project。弹出一个对话框，按如下配置。

点击Next按钮，在左侧 Available Templates 窗口下，选择 Memory Tests

单击Finish按钮，将创建mem_test工程和板支持包工程mem_test_bsp。可以在SDK主界面的 Project Explorer 窗口下看到这2个工程目录，并且将自动对这两个工程编译。可以在下面的 Console窗口内查看编译的信息。

在SDK主界面左侧的Project Explorer 窗口下，展开目录。<1>mem_test:应用工程，用于验证设计的功能。<2>mem_test_bsp:是板支持包的一部分；<3>system_wrapper_hw_platform_0 :包含ps7_init函数，用于初始化PS,其作为第一级启动引导的一部分。

在mem_test 工程下的src目录下，打开memorytest.c 文件。这个文件调用函数测试存储器，分别执行8位测试、16位测试、32位测试。

(3)验证设计

接下来主要给zedboard上电，并且使用SDK的 Terminal 标签窗口建立和主机的通信，验证设计。

在PC和Zedboard板JTAG端口之间使用 micro-usb 电缆进行连接，在PC和Zedboard之间的UART端口之间也使用usb连接，然后给板子上电。

如图所示，单击SDK Terminal 标签。如果它没有出现，依次点击Window , Show view ,Terminal。