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1、Vivado+Zedboard之流水灯环境: Vivado 2014.2开发板:Zedboard version xc7z020clg484-1实验: 使用Vivado和SDK进行Zedboard开发,制作一个简单的流水灯程序以说明软硬件协同设计的方法、开发流程等。本文将分为三个部分:1. 使用Vivado创建一个工程,并构建一个Zynq嵌入式处理系统2. 在上述基础上,将完成后的硬件导入到SDK中进行软件设计。3. 最后下载到ZedBoard上进行调试。1. 使用Vivado创建工程1.1新建工程1.鼠标左键双击Vivado 2014.2图标,打开Vivado 2014.2,出现如下界面:2
2、.单击Create New Project创建一个新的工程: 3.单击Next执行下一步;4.选择工程所在的位置,并输入工程名test_led,单击Next;5在Vivado中新建一个RTL工程,暂不添加文件,单击Next;6. 单击Next执行下一步;7. 单击Next执行下一步;8. 单击Next执行下一步;9.这一步要注意,在左上角Specify处选择Boards,选择ZedBoard Zynq Evaluation and Development Kit version D器件,单击Next;10.单击Finish11.等待软件根据设定新建一个RTL工程。 这样新建工程的步骤就完成了,
3、下面进行硬件设计步骤;1.2硬件设计 新建工程的界面如下:1. 单击Create Block Design,创建并添加IP核;2.输入工程名led,单击OK;3.等待软件Create Block Design,创建完成后的界面如下:4. Add IP,一般会提示This design is empty.To get started, Add IP from the catalog,单击Add IP会出现IP的目录,如果此处没有提示,可以单击Diagram左边框的Add IP添加;5. 在目录Search中输入ZYNQ7 Processing System;6.双击ZYNQ7 Processin
4、g System完成IP核的添加;7.等待软件Add IP,添加完成后的界面如下:8.单击Run Block Automation;9.单击processing_system7_0;10.单击OK;11.等待软件运行,运行后的界面为:12.如果想了解内部的详细结构和进行接口配置,可以双击ZYNQ7 Processing System核,(此实验不需要设置,如果想直接进行下一步实验可以直接跳到步骤16)13.等待软件运行,运行后的界面为:14.单击左侧对应内容可以进行接口配置:15.单击OK完成配置;16.继续添加IP ,单击左侧的Add IP图标:17.在目录Search中输入AXI GPIO
5、;18.双击AXI GPIO添加;19.继续添加IP,单击左侧的Add IP图标,在目录Search中输入AXI BRAM Controller:20.双击AXI BRAM Controller,完成添加;21继续添加IP,单击左侧的Add IP图标,在目录Search中输入Block Memory Generator:22. 双击Block Memory Generator,完成添加;23.右键单击Block Memory Generator,选择Customize Block:24. Mode处选择BRAM Controller,Memory Type处选择True Dual Port R
6、AM:25单击OK完成设置;26.连接the Block Memory Generator to the AXI4 BRAM Controller 27Run Connection Automation 选择 /axi_gpio_0/S_AXI:28.单击OK,完成此部分的连接;29. Run Connection Automation again, 选择/axi_gpio_0/GPIO; 30.选择leds_8bits,单击OK;31.Run Connection Automation again, 选择/axi_bram_ctrl_0/S_AXI;32.单击OK;33. 修改the ran
7、ge of the AXI BRAM Controller to 64K:34. 单击File选择Save Block Design保存设计(也可以直接Ctrl+S)1.3硬件处理1. Tools Validate Design2等待软件运行,运行后的界面如下:3.单击OK;4.right-click the top-level subsystem design-Generate Output Products5.单击Generate,等待软件运行,运行完成后right-click the top-level subsystem design-Create HDL Wrapper6单击OK;7
8、. 单击Generate Bitstream,单击Yes,首先进行分析综合和实现;(这里也可以直接先点击Run Synthesis,然后点击Run Implementation,然后再点击Generate Bitstream)需要等待运行的时间比较长,本机大概需要15分钟;8.运行完成后,会自动弹出对话框,选择Open Implemented Design,单击OK:9.运行完成后的界面如下:10. 在关联到SDK时,需要将Package和Device都打开,如果运行后只是自动打开了device,需要Open Synthesized Design来打开Package11.单击NO,将Packa
9、ge和Device同时显示出来;打开后的界面如下:12. 单击Open Block Design to invoke the IP integrator design13. 连接 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,.打开Zedboard板的电源,如下图所示,打开电源之后POWER灯会亮;14.单击Hardware Manager中的Open Target,这里因为曾
10、经在本机上使用过Zedboard,所以会直接显示出Localhost,如果是第一次连接Zedboard,要单击Open New Target(如果直接显示出Localhost,可以直接点击Localhost进行步骤18)15单击Next;(如果hardware manager中找不到硬件板,这是由于在任务管理器的进程中,hw_server.exe进程一直在执行,需要将其关掉,如果关了之后还检测不到硬件板,则需要关机之后再开机便可;)16.选择Local server,单击Next;17.软件会自动检测出Localhost,选择后单击Next;18.单击Finish,自动Open Target;
11、19. 单击Hardware Manager中的Program Device,单击xc7z020_1:20.单击Program将比特流烧写到ZedBoard板上;完成后板上的DONE蓝灯会亮,提示成功:21.单击File中的Export,单击Export Hardware22.单击OK23. 单击File中的launch SDK:24.单击OK;这样在Vivado中的操作就完成了,软件会自动打开SDK:SDK中的软件设计打开后的SDK界面如下:1. 单击File New Application Project2.输入工程名zj,单击Next:3. 选择一个空的模板:empty applicat
12、ion,单击Finish,等待工作环境的建立:4. 单击led 右键单击src new Source File5.输入工程名zj.c,单击Finish;6. 编写如下程序,Ctrl+S,保存的同时,软件会自动开始编译,在左下角problem处可以看到相应的warning和error;程序如下:#include xparameters.h /* Peripheral parameters */#include xgpio.h /* GPIO data struct and APIs */#include xil_printf.h#include xil_cache.h#define GPIO_B
13、ITWIDTH 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 channel*/#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; /* * Initialize the GPIO driver so that its