Vivado+Zedboard之流水燈

1、Vivado+Zedboard之流水燈環(huán)境： Vivado 2014.2開發(fā)板：Zedboard version xc7z020clg484-1實(shí)驗(yàn)： 使用Vivado和SDK進(jìn)行Zedboard開發(fā)，制作一個簡單的流水燈程序以說明軟硬件協(xié)同設(shè)計的方法、開發(fā)流程等。本文將分為三個部分：1. 使用Vivado創(chuàng)建一個工程，并構(gòu)建一個Zynq嵌入式處理系統(tǒng)2. 在上述基礎(chǔ)上，將完成后的硬件導(dǎo)入到SDK中進(jìn)行軟件設(shè)計。3. 最后下載到ZedBoard上進(jìn)行調(diào)試。1. 使用Vivado創(chuàng)建工程1.1新建工程1.鼠標(biāo)左鍵雙擊Vivado 2014.2圖標(biāo)，打開Vivado 2014.2，出現(xiàn)如下界面：2

2、.單擊Create New Project創(chuàng)建一個新的工程： 3.單擊Next執(zhí)行下一步；4.選擇工程所在的位置，并輸入工程名test_led，單擊Next；5在Vivado中新建一個RTL工程，暫不添加文件，單擊Next；6. 單擊Next執(zhí)行下一步；7. 單擊Next執(zhí)行下一步；8. 單擊Next執(zhí)行下一步；9.這一步要注意，在左上角Specify處選擇Boards，選擇ZedBoard Zynq Evaluation and Development Kit version D器件，單擊Next；10.單擊Finish11.等待軟件根據(jù)設(shè)定新建一個RTL工程。 這樣新建工程的步驟就完成了，

3、下面進(jìn)行硬件設(shè)計步驟；1.2硬件設(shè)計 新建工程的界面如下：1. 單擊Create Block Design，創(chuàng)建并添加IP核；2.輸入工程名led，單擊OK；3.等待軟件Create Block Design，創(chuàng)建完成后的界面如下：4. Add IP，一般會提示This design is empty.To get started, Add IP from the catalog，單擊Add IP會出現(xiàn)IP的目錄，如果此處沒有提示，可以單擊Diagram左邊框的Add IP添加；5. 在目錄Search中輸入ZYNQ7 Processing System；6.雙擊ZYNQ7 Processin

4、g System完成IP核的添加；7.等待軟件Add IP，添加完成后的界面如下：8.單擊Run Block Automation;9.單擊processing_system7_0;10.單擊OK；11.等待軟件運(yùn)行，運(yùn)行后的界面為：12.如果想了解內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行接口配置，可以雙擊ZYNQ7 Processing System核，（此實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置，如果想直接進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)可以直接跳到步驟16）13.等待軟件運(yùn)行，運(yùn)行后的界面為：14.單擊左側(cè)對應(yīng)內(nèi)容可以進(jìn)行接口配置：15.單擊OK完成配置；16.繼續(xù)添加IP ，單擊左側(cè)的Add IP圖標(biāo)：17.在目錄Search中輸入AXI GPIO

5、；18.雙擊AXI GPIO添加；19.繼續(xù)添加IP，單擊左側(cè)的Add IP圖標(biāo)，在目錄Search中輸入AXI BRAM Controller：20.雙擊AXI BRAM Controller，完成添加；21繼續(xù)添加IP，單擊左側(cè)的Add IP圖標(biāo)，在目錄Search中輸入Block Memory Generator：22. 雙擊Block Memory Generator，完成添加；23.右鍵單擊Block Memory Generator，選擇Customize Block：24. Mode處選擇BRAM Controller，Memory Type處選擇True Dual Port R

6、AM：25單擊OK完成設(shè)置；26.連接the Block Memory Generator to the AXI4 BRAM Controller 27Run Connection Automation 選擇 /axi_gpio_0/S_AXI：28.單擊OK，完成此部分的連接；29. Run Connection Automation again, 選擇/axi_gpio_0/GPIO； 30.選擇leds_8bits，單擊OK；31.Run Connection Automation again, 選擇/axi_bram_ctrl_0/S_AXI；32.單擊OK；33. 修改the ran

7、ge of the AXI BRAM Controller to 64K：34. 單擊File選擇Save Block Design保存設(shè)計（也可以直接Ctrl+S）1.3硬件處理1. Tools >Validate Design2等待軟件運(yùn)行，運(yùn)行后的界面如下：3.單擊OK；4.right-click the top-level subsystem design->Generate Output Products5.單擊Generate，等待軟件運(yùn)行，運(yùn)行完成后right-click the top-level subsystem design->Create HDL Wr

8、apper6單擊OK；7. 單擊Generate Bitstream，單擊Yes，首先進(jìn)行分析綜合和實(shí)現(xiàn);(這里也可以直接先點(diǎn)擊Run Synthesis，然后點(diǎn)擊Run Implementation，然后再點(diǎn)擊Generate Bitstream)需要等待運(yùn)行的時間比較長，本機(jī)大概需要15分鐘；8.運(yùn)行完成后，會自動彈出對話框，選擇Open Implemented Design，單擊OK：9.運(yùn)行完成后的界面如下：10. 在關(guān)聯(lián)到SDK時，需要將Package和Device都打開，如果運(yùn)行后只是自動打開了device，需要Open Synthesized Design來打開Package11

9、.單擊NO，將Package和Device同時顯示出來；打開后的界面如下：12. 單擊Open Block Design to invoke the IP integrator design13. 連接 micro-usb cable between the PC and the JTAG port of the board, another micro-usb cable between the PC and the UART port of the board,.打開Zedboard板的電源，如下圖所示，打開電源之后POWER燈會亮；14.單擊Hardware Manager中的Open

10、Target，這里因?yàn)樵?jīng)在本機(jī)上使用過Zedboard，所以會直接顯示出Localhost，如果是第一次連接Zedboard，要單擊Open New Target（如果直接顯示出Localhost，可以直接點(diǎn)擊Localhost進(jìn)行步驟18）15單擊Next；（如果hardware manager中找不到硬件板，這是由于在任務(wù)管理器的進(jìn)程中，hw_server.exe進(jìn)程一直在執(zhí)行，需要將其關(guān)掉，如果關(guān)了之后還檢測不到硬件板，則需要關(guān)機(jī)之后再開機(jī)便可；）16.選擇Local server，單擊Next；17.軟件會自動檢測出Localhost，選擇后單擊Next；18.單擊Finish，自動

11、Open Target；19. 單擊Hardware Manager中的Program Device，單擊xc7z020_1：20.單擊Program將比特流燒寫到ZedBoard板上；完成后板上的DONE藍(lán)燈會亮，提示成功：21.單擊File中的Export，單擊Export Hardware22.單擊OK23. 單擊File中的launch SDK：24.單擊OK；這樣在Vivado中的操作就完成了，軟件會自動打開SDK:SDK中的軟件設(shè)計打開后的SDK界面如下：1. 單擊File > New > Application Project2.輸入工程名zj，單擊Next：3. 選

12、擇一個空的模板：empty application，單擊Finish，等待工作環(huán)境的建立：4. 單擊led > 右鍵單擊src > new > Source File5.輸入工程名zj.c，單擊Finish；6. 編寫如下程序，Ctrl+S，保存的同時，軟件會自動開始編譯，在左下角problem處可以看到相應(yīng)的warning和error；程序如下：#include "xparameters.h" /* Peripheral parameters */#include "xgpio.h" /* GPIO data struct and A

13、PIs */#include "xil_printf.h"#include "xil_cache.h"#define GPIO_BITWIDTH 8 /* This is the width of the GPIO */#define GPIO_DEVICE_ID 0/device id#define LED_DELAY 10000000/* times delay*/#define LED_MAX_BLINK 0x1 /* Number of times the LED Blinks */#define LED_CHANNEL 1 /* GPIO ch

14、annel*/#define printf xil_printf /* A smaller footprint printf */XGpio Gpio; /* The Instance of the GPIO Driver */XGpio GpioOutput; /* The driver instance for GPIO Device configured as O/P */int GpioMarquee (u16 DeviceId, u32 GpioWidth) volatile int Delay; u32 LedBit; u32 LedLoop; int Status; /* * I

15、nitialize the GPIO driver so that it's ready to use, * specify the device ID that is generated in xparameters.h */ Status = XGpio_Initialize(&GpioOutput, DeviceId); if (Status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; /Set the direction for all signals to be outputs XGpio_SetDataDirection(&Gpi

16、oOutput, LED_CHANNEL, 0x0); / Set the GPIO outputs to low XGpio_DiscreteWrite(&GpioOutput, LED_CHANNEL, 0x0); for (LedBit = 0x0; LedBit < GpioWidth; LedBit+) for (LedLoop = 0; LedLoop < LED_MAX_BLINK; LedLoop+) /Set the GPIO Output to High XGpio_DiscreteWrite(&GpioOutput, LED_CHANNEL,1

17、 << LedBit); /Wait a small amount of time so the LED is visible for (Delay = 0; Delay < LED_DELAY;Delay+); /Clear the GPIO Output XGpio_DiscreteClear(&GpioOutput, LED_CHANNEL,1 << LedBit); / Wait a small amount of time so the LED is visible for (Delay = 0; Delay < LED_DELAY; De

18、lay+); return XST_SUCCESS;int main(void)/Application start /* loop forever*/ int cnt=0; while(1) u32 status; status = GpioMarquee (GPIO_DEVICE_ID,GPIO_BITWIDTH); if (status = 0) printf("%d:SUCESS!.rn",cnt+); if(cnt>=1000) cnt=0; else printf("FAILED.rn"); return XST_SUCCESS;7. 單擊Xilinx Tools > program FPGA將比特