如何学习zynq以太网控制器及协议栈

第 9 章 ZedBoard 入门

前面大家已经对 ZYNQ 架构以及相应的开发工具有一定的认识，接下来我们将带领大家来一起 体验 ZYNQ，体验软硬件协同设计的魅力。由于时间的关系，袭迟下面的一些实验（本章及后续章节的实验） 可能有不完善的地方，欢迎读者向我们反馈。 9.1 跑马灯 本实验将指导大家使用 Vivado 集成设计环境创建本书的第一个 Zynq 设计。这里，我们使用跑马灯 这个入门实验来向大家介绍 Vivado IDE 的 IP Integrator 环境，并在 Zedboard 上实现这个简单的 Zynq 嵌 入式系统。之后，我们将会使用 SDK 创建一个简单的软件应用程序，并下载到 Zynq 的 ARM 处理器中， 对在 PL 端实现的硬件进行控制。本实验分为三个小节来向大家进行介绍： ? 第一节我们将使用 Vivado IDE 创建一个工程。 ? 在第一节的基础上，第二节我们将继续构建一个 Zynq 嵌入式处理系统，并将完成后的硬件导入 到 SDK 中进行软件设计。 ? 最后一节我们将使用 SDK 编写 ARM 测试应用程序， 并下载到 ZedBoard 上进行调试。 实验环境：Windows 7 x64 *** 作系统， Vivado2013.4，SDK 2013.4

9.1.1 Vivado 工程创建

1) 双击桌面 Vivado 快捷方式 ，或者浏览 Start >All Programes >Xilinx Design Tools >Vivado

2013.4 >Vivado 2013.4 来启动 Vivado. 2) 当拍睁李 Vivado 启动后，可以看到图 9-1 的 Getting Started 页面。

图 9- 1 Vivado 开始界面

3) 选择 Create New Project 选项，图 9-2 所示的 New Project 向导将会打开，点击 Next。

图 9- 2 New Project 对话框 4) 在 Project Name 对话框中，输入 first_zynq_design 作为 Project name, 选择 C:/XUP/Zed 作为 Project location，确保 Create project subdirectory 被勾选上，如图 9-3，点击 Next。

图 9- 3 Project Name 对话框 5) 在 Project Type 对话框中，选择 RTL Project，确保 Do not specify sources at this time 选项没有 被勾选，如图 9-4，点击 Next。

图 9- 4 Project Type 对话框 6) 在 Add Source 对话框中， 选择 Verilog 作为目标语言，如果你对 VHDL 熟悉的话， 你也可以 选择 VHDL，如果这里你忘记了选择，在工程创建完成后，也可以在工程设置中选择你熟悉的 HDL 语言。如果你已经有了源文件，在这里就可以选择 Add file 或者 Add directory 进行添加， 由于我们没有任何的源文件， 所以这里我们直接点击 Next 即可，如图 9-5。

图 9- 5 添加源文件 7) 在 Add Existing IP 对话框中，点击 Next。 8) 在 Add Constraints 对话框中，点击 Next。 9) 在 Default Part 对话框中，在 Specify 框中选择 Boards 选项，在下面的 Board 列表中选择 ZedBoard Zynq Evaluation and Development Kit，点击 Next，如图 9-6。

图 9- 6 芯片选择 10) 在 New Project Summary 对话框中，点解 Finish 完成工程创建，至此，我们已经使用 Vivado 创建了一个 Zynq 设计的工程框架，图 9-7 为 Vivado 的工程界面，在第四章我们已经对该界面 进行过介绍，如果还不熟悉的读者再回到前面复习一下。下面我将使用 Flow Navigator 的 IP Integrator 功能完成第二节的嵌入式早卖系统设计。

图 9- 7 Vivado 工程界面

9.1.2 在 Vivado 中创建 Zynq 嵌入式系统 这一节我们将创建一个简单的 Zynq 嵌入式系统，该系统使用 Zynq PL 部分实现一个通用 I/O 控制 器 (GPIO)，控制器同 ZedBoard 上的 8 个 LED 相连接，并且通过 AXI 总线连接到 PS 端，这样我们就可 以通过将要在第三小节中实现的 ARM 应用程序来对 LED 进行控制。系统结构图如图 9-8 所示。

用户程序insmod 核心模块加载：具体如下：

核心模块编译完成后，基本上是个未经符号定位的目标文件(object)（当然，如果这个object又是一些子object经过ld -r生成的话，则子object之间的符号定位是已经完成的），object是一种可重定位的代码，它可以加载到不同位置的内存执行。而真正加载进核心，并成为核心的一部分，则是用户程序insmod和核心几个系统调用共同完成的。在此过程中，insmod主要完成或通过系统调用完成以下的工作：

1）由参数找到模块文件，如insmod foo.o，模块文件就是foo.o，根据模块文件计算出模块文件所需的内存大小

2）调用系统调用create_module，为该模块分配核心空间内存

3）调用系统调用query_module，得到核心提供的符号表，与系统调用create_module的返回值（核心模块首地址）加在一起对模块进行重定位。

4）在用户空间为核心模块分配内存，并往该段内存复制一个经过定槐宏位的object映象。

5）调用系统调用init_module，将用户内存中的模块映象copy到相应的核心空间（首地址为create_module的返回值）。

6）释放用户内存，中止insmod运行。

如果一切顺利，没有出现未定位的符号，则核心模块object就融入系统，成为系统的一部分了。

核心模块的加载过程对核心来说实际是空键个“静态链接”的过程，这和用户程序动态链接运行过程再链接需要的代码还是不太一样的，当铅亏册然，object的可重定位特性保证了链接后的代码正常运行，这点倒是比较相似的。

以上回答你满意么？

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