怎样在Linux环境中使用Vivado 2014.1 Webpack

第1步：下载基本系统

从网站上下载Zybo基本系统设计并将其解压缩到我们的工作目录中（在本教程中，我们的工作目录称为教程）。有关硬件设计的更多信息，请参阅doc文件夹下的Project Guide。

步骤2：打开基本系统设计

获取Vivado 2014.1设置并使用Vivado Design Suite（vivado）打开设计。您将看到Vivado窗口弹出。

注意：Vivado工具集中有四个可用的设置文件：settings64.sh，可用于具有bash的64位计算机； settings32.sh，可在带有bash的32位计算机上使用； settings32.csh，用于在具有C Shell的32位计算机上使用；和设置64.csh，可在具有C Shell的64位计算机上使用。

步骤3：删除现有的LED内核

我们将首先从PS中的GPIO内核分离LED。因此，我们需要单击IP集成器并打开此步骤中第一张图所示的框图。然后，我们需要删除第二个图像中所示的当前LED IP。我们将在后续步骤中处理外部引脚位置配置（xdc文件）的修改。

注意：在图4中，有一个黄色栏表示需要升级。要升级热门节目的显示IP状态，请确保所有内容均已选中，然后点击“升级所选内容”。

步骤4：命名供应商

在开始实施myLed IP内核之前，我们需要命名将自动应用于IP打包程序中的供应商。在Vivado 2014.1中，不会自动为您完成此操作。为此，请首先转到窗口左侧项目管理器下的项目设置（图1），然后将弹出项目设置窗口。在“项目设置”窗口中，选择IP（图像2）。请注意，将供应商选择为（无），这将导致Vivado内部异常。您可以随意命名供应商（图3）。

步骤5：创建MyLed IP

《现在，我们可以开始实施myLed IP内核了。从菜单中单击工具-》创建和打包IP…（图像1）。将弹出“创建并打包新IP”窗口（图2），单击“下一步”。在下一个窗口中为新IP命名，然后再次单击下一步（图像3）。

步骤6：添加接口

下一个窗口将是“添加接口”窗口。这将为myLed外设创建AX14接口。确保接口类型为Lite，模式为Slave，数据宽度为32位，寄存器数量为4。将名称更改为S_AXI而不是S00_AXI。我们只需要1个寄存器，但是我们可以选择的最小值是4。然后单击下一步。

步骤7：编辑IP

下一个窗口将提示您完成创建IP的后续步骤。更改单选按钮以选择“编辑IP，然后单击完成”。我们需要向IP添加用户逻辑，以便我们的从设备连接到LED输出。

步骤8：

选择完成后，“创建和打包IP”窗口将消失，您将看到的下一个窗口是edit_myLed窗口。这是我们将添加用户逻辑的地方。

步骤9：MyLed_v1_0_S_AXI

在项目中管理员，点击myLed_v1_0旁边的圆圈，然后突出显示myLed_v1_0_S_AXI（图1）。这包含myLed IP内部的用户逻辑。我们需要添加两行代码来完成该模块的用户逻辑。首先，我们需要创建一个名为led的用户端口（图2）。接下来，我们需要将内部从设备连接到该用户端口。我们将连接slv_reg0 ［3：0］，因为我们有四个LED（图像3）。

步骤10：MyLed_v_0

接下来，我们需要将用户逻辑连接到myLed。在项目管理器中，选择文件myLed_v_0。要完成IP，我们需要在此文件中添加两行代码。在“用户在此处添加端口”的注释下，为LED添加一个端口（图1）。将前一个包含用户逻辑的文件的led输出连接到myLed（图像2）。

步骤11：程序包IP

现在，我们已经创建了IP，并定义了用户逻辑，我们需要打包IP。在窗口左侧的“项目管理器”下，选择“包IP”。将打开一个新的选项卡，称为“程序包IP”。在此水龙头的左侧有一系列标签。我们需要完成没有绿色复选标记的内容。

首先选择IP自定义参数。在该窗口的顶部，选择“从IP自定义参数向导中合并更改”的选项。

步骤12：端口和接口

下一步选择IP端口和接口。请注意，您的新LED IP在那里。

步骤13：IP GUI自定义

下一步选择IP GUI自定义。我们的IP GUI很好，因此我们在这里不会进行任何更改。

现在，我们可以查看和打包myLed IP。选择查看并打包IP，然后按重新打包IP按钮。我们的IP现在已完成并打包。

步骤14：添加MyLed IP

将我们的IP添加到我们的设计中。右键单击模块设计上的任意位置，然后单击添加IP（图1）。选择正确的IP myLed_v1.0，然后按Enter键（图像2）。

步骤15：运行连接自动化

myLed IP Core的AXI4-Lite总线需要连接到处理系统。在窗口顶部，单击显示运行连接自动化的蓝色文本。这将连接myLed IP内核的输入。您应该看到S_AXI现在已连接到AXI互连的第一个输出。

步骤16：创建LED端口

接下来，我们需要将myLed IP连接到外部端口。我们实现的myLed IP内核不会连接到现有的LEDs_4Bits端口，因此我们需要创建一个名为led的新外部端口。单击现有的LED端口，然后按Delete键。要创建新端口，请右键单击并选择创建端口。命名端口，选择输出，选择向量［3：0］，然后按Enter。

步骤17：连接LED端口

下一步，通过单击端口并将led连接拖到myLed上，将led端口连接到myLed IP。

步骤18：修改XDC

最后一步是指定myled_0_LED_pin的引脚号，以将我们定制的IP内核物理连接到板载LED。在项目管理器中，展开“约束”部分，然后选择base.xdc文件（图1）。在该文件中，更改外部LED引脚的名称，以使其与我们的外部LED端口的名称匹配（图像2）。

步骤19：生成比特流

通过单击窗口左侧“程序和调试”下的“生成比特流”，为硬件设计重新生成比特流。

步骤20：U-Boot源代码

**注：使用主分支-下一分支直到另行通知

获取Digilent git存储库中U-Boot的源代码。有两种方法可以检索源代码：

使用git命令：

如果您的发行版中安装了git，则可以通过命令git clone https将存储库克隆到计算机上。 ：//github.com/Digilent/u-boot-Digilent-Dev.g 。..整个Git存储库约为55MB，如图1所示。如果您想获得一个单独的分支，例如下一个分支图2.下一个包含尚未发布的u-boot。上面引用的克隆URL可以在Digilent git-hub页面上找到，如图3所示。

下载压缩包：

如果只想使用一次u-boot如果不想跟踪更新，也可以从github.com下载压缩包：https://github.com/Digilent/u-boot-digilent。转到显示分支的下拉框，然后选择标签。最新标签是zynq-beta-v2.2。 （图4）。

如果下载了tar.gz，则可以使用命令

tar zxvf u-boot-digilent-2012.04-digilent-13.01.tar.gz解压缩

如果下载了zip文件，则可以使用命令

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

步骤21：编译U-Boot

要编译U-Boot，我们需要Vivado 2014.1提供的交叉编译工具。这些工具在GCC工具链的标准名称前有一个前缀arm-xilinx-linux-gnueabi-。前缀引用所使用的平台。 Zybo板有两个臂芯，因此我们参考了臂。为了使用跨平台编译器，请确保已获取Vivado 2014.1设置。如果没有，请参考步骤2。要为Zybo配置和构建U-Boot，请遵循此步骤附带的映像。

步骤22：U-boot.elf

编译后，

生成的ELF（可执行和可链接文件）被称为u-boot。我们需要在文件名中添加.elf扩展名，以便Xilinx SDK可以读取文件布局并生成BOOT.BIN。在本教程中，我们将把u-boot.elf移到sd_image文件夹，并替换Zybo基本系统设计包随附的u-boot.elf。

步骤23：导出SDK的硬件

通过单击文件-》导出-》导出，将硬件设计（步骤I-16之后）导出到Xilinx SDK。 SDK的硬件…，如第一幅图所示。

将工作区保留为。确保已选中Launch SDK，然后单击“确定”，如第二幅图像所示。

注意：您可能必须导出两次。

步骤24：新建项目

SDK启动后，硬件平台项目已经出现在SDK主窗口左侧的Project Explorer中，如图1所示。现在，我们需要创建一个第一阶段引导加载程序（FSBL）。单击File-》 New-》 Project…，如图2所示。

步骤25：应用程序项目

在新建项目窗口，选择Xilinx-》应用程序项目，然后单击下一步。

步骤26：将项目命名为FSBL

我们将项目命名为FSBL。为目标硬件选择hw_platform_0，因为它是我们刚刚导出的硬件项目。为OS平台选择独立。单击下一步。

步骤27：创建Zynq FSBL模板

选择Zynq FSBL作为模板，然后单击完成。

步骤28：FSBL挂钩

对于Zybo，我们需要在fsbl挂钩中设置以太网的mac地址。我们希望关闭和打开Zybo板时以太网的mac地址保持不变。您可以将FSBL项目中的fsbl_hooks.c文件与Zybo基本系统设计中source/vivado/SDK/fsbl下的fsbl_hooks.c交换。

将更改保存到fsbl_hooks.c后，

该项目将自动重建自身。如果不重建，请单击Project-》 Clean清理项目文件，然后单击Project-》 Build All重建所有项目。编译的ELF文件位于zybo_base_system/source/vivado/hw/zybo_bsd.sdk/SDK/SDK_Export/FSBL/Debug

步骤29：创建启动映像

现在，我们已经准备好所有文件来创建BOOT.BIN。单击Xilinx工具-》创建Zynq引导映像。

第30步：添加FSBL，System.bit和U-boot.elf

在“创建Zynq引导映像”窗口中，单击“浏览”以设置FSBL elf的路径。单击添加以添加位于/zybo_base_system/source/vivado/hw/zybo_bsd/zybo_bsd.sdk/SDK/SDK_Export/hw_platform_0/的system.bit文件。单击添加以添加位于zybo_base_system/sd_image/的u-boot.elf文件。 。按顺序添加3个文件非常重要，否则FSBL将无法正常工作。将FSBL.elf设置为引导程序，将system.bit和u-boot.elf设置为数据文件也非常重要。在本教程中，sd_image文件夹被设置为BIN文件的输出文件夹。单击创建映像。

步骤31：Linux内核源代码

**注意：使用母版-Next分支直到另行通知

从Digilent git存储库获取Linux内核源代码。有两种方法可以检索源代码：

使用git命令：如果您的发行版中安装了git，则可以通过命令git clone https://github.com/将存储库克隆到计算机上。 DigilentInc/Linux-Digilent-Dev 。..整个Git存储库约为850MB，如图1所示。

下载压缩包：如果您只想使用一次u-boot，并且不想要跟踪更新，您还可以从github.com下载压缩包：https://github.com/DigilentInc/Linux-Digilent-Dev。单击页面右上角的标签。最新标签是zynq-dt-for-3.14（图2）。

如果下载了tar.gz，则可以使用命令

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

如果下载了zip文件，则可以使用命令将其解压缩

解压缩linux-digilent-v3.6-digilent-13.01.zip

第32步：配置内核

我们将开始使用Zybo的默认配置来配置内核。该配置位于arch/arm/configs/xylinx_zynq_defconfig。要使用默认配置，请遵循此步骤所附的图像。

步骤33：编译Linux内核

按照示例进行操作

步骤34：制作Uimage

编译后，内核映像位于arch/arm/开机/的zImage。但是，在这种情况下，内核映像必须是uimage（解压缩）而不是zimage。要使uimage跟随此步骤中的图像。

步骤35：可选的路径更改

注意：取决于您的分布在Linux上，您可能会得到有关mkimage路径的错误。如果是这种情况，您可以在此步骤中更改图像后的路径。

步骤36：制作Uramdisk

到在Zybo上启动Linux操作系统，您需要BOOT.BIN，Linux内核映像（uImage），设备树blob（DTB文件）和文件系统。在第三节中创建了BOOT.BIN，在第四节中编译了uImage。现在，我们将编译DTB文件。默认设备树源文件位于Linux内核源文件中的arch/arm/boot/dts/zynq-zybo.dts。

RAMDISK：对于zynq，只有虚拟磁盘映像必须包装在u中-boot标头，以便u-boot用它引导。该步骤显示在该图像中。

步骤37：生成DTB文件

按照图像中提供的示例进行操作

步骤38：将文件映像复制到SD卡

RAMDISK）复制BOOT.BIN，将devicetree.dtb，uImage和uramdisk.image.gz移至SD卡的第一个分区，如第一个映像– RamDisk中所示。

注意：SD卡的第一个分区已安装到/media/ZYBO_BOOT

步骤39：从SD卡启动

将SD卡插入Zybo。要从SD卡引导，需要按照Zybo板上所示为USB配置跳线7，并且必须将跳线5连接到SD。使用微型USB电缆将UART端口连接到PC，并将PC上的UART端子设置为115200波特率，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验和无流量控制。板上电后，如果使用RamDisk，则应该在UART终端上看到控制台。有关此文件系统的更多信息，请参见《嵌入式Linux ZedBoard入门》。

步骤40：创建驱动程序目录

在Tutorial文件夹中创建一个名为drivers的目录，如本步骤中的图像所示。在drivers目录中，我们将构成myLed控制器的驱动程序。

步骤41：创建Makefile

我们需要一个Makefile，以便我们可以编译驱动程序。 Makefile在图像1中创建。

创建文件后，单击I更改为插入模式，然后在图像2中插入以下文本。请确保在适当的地方使用制表符。

步骤42：创建Myled.c

我们将从一个简单的驱动程序开始，该驱动程序在Linux/proc文件系统下创建一个名为myled的文件。可以通过在文件中写入数字来更改板载LED的状态。驱动程序被编码在最后四个图像中，并被附加

步骤43：编译驱动程序

编译并生成驱动程序模块使用make。不要忘记来源Vivado设置。

步骤44：将Myled添加到设备树

我们需要将myLed设备节点添加到设备树中。

在drivers文件夹中复制默认设备树源，然后根据第二个图像对其进行修改。节点的兼容性字符串与我们在驱动程序源代码中定义的字符串相同（myled.c：第182行）。 reg属性定义节点的物理地址和大小。如上图所示，此处的地址应与Vivado设计的地址编辑器选项卡中的myLed IP内核的地址匹配。

步骤45：重新编译设备树Blob

重新编译设备树blob，如所附映像所示。

步骤46：将驱动程序和修改后的设备树复制到SD卡

将这两个文件复制到SD的第一个分区卡，如该步骤中的图像所示。我们现在就可以在板上测试驱动程序了。

步骤47：从SD卡启动

插入SD卡进入Zybo，我们就可以开始测试驱动程序了。使用insmod命令将驱动程序模块安装到内核中。安装驱动程序后，将在/proc文件系统下创建一个名为myled的条目。将0x0F写入/proc/myled将点亮LED 0〜3。您可以使用rmmod命令删除驱动程序，也可以通过poweroff命令关闭系统电源。在这两种情况下，所有LED都将关闭，如图69和70所示。有关将终端与Zybo一起使用的说明。请参阅嵌入式Linux入门– ZedBoard中的步骤V-4或从SD引导部分。

步骤48：用户应用程序：Led_blink

在本节中，我们将编写一个用户应用程序，该应用程序通过写入/proc/myled来使LED闪烁

。如第一个图像所示，在Tutorial文件夹中创建一个名为user_app的目录。在user_app目录中，我们将组成led_blink.c，如第二和第三张图所示。

步骤49：创建Makefile并编译Led_blink

组成一个Makefile并将led_blink.c编译为led_blink.o，如本步骤中的三个图像所示。

步骤50：

将SD卡插入计算机，然后将二进制文件led_blink复制到SD卡的第一个分区。

步骤51：运行Led_blink

将SD卡插入ZYBO。使用insmod命令将驱动程序模块安装到内核中。运行led_blink，LED会开始闪烁。

责任编辑：wv