ZedBoard学习手记（四）为使用Linux系统做准备.doc

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1、ZedBoard学习手记（四）为使用Linux系统做准备　　裸机控制外设是非常简单的，与普通的单片机并无二异，但仅仅有裸奔代码还远远无法发挥Cortex-A9硬核的作用，毕竟Zynq芯片集成了一颗最高能跑到1GHz的双核CPU（ZedBoard上的XC7Z020只能到800MHz）。并且ZedBoard上配备了GigabitEthernet、HDMI和USBOTG接口，不运行操作系统岂不浪费。有朋友想要在ZedBoard上做WinCE，但这方面的资料极为稀缺，而WinCE又是体积庞大、版权成本很高的操

2、作系统，于是开源有小巧的嵌入式Linux就成了首选。之前兔子为了做出图形界面，还致力于移植桌面型的LinaroUbuntu系统，不过ADI给出的参考例子未经优化奇卡无比，Xillinux正式版迟迟未现又只支持色彩度很低的简易VGA接口（ZedBoard上的VGA甚至到不了16位色），于是兔子不得不放弃之前的工作，重新启用ZedBoard出厂默认的轻量级Linux上。这个系统没有图形桌面，但已包含了网卡、HDMI驱动和其他基本功能，足够使用了。想要在Linux下控制外设，最重要的一环就是驱动了，但在动手

3、写驱动之前，先要做些准备工作。为了减少工作量，我们就直接修改ZedBoard的出厂Demo，加入之前完成的my_gpio外设，并通过U-Boot实现Bootloader功能。这个Demo的源工程可以在Digilent网站的ZedBoard页面找到：?NavPath=2,400,1028&Prod=ZEDBOARD点击下面的Download，可以下载到ZedBoard_OOB_Design.zip文件，这个压缩包里包含了XPS工程、U-Boot文件、Linux内核配置文件、DeviceTree源文件、r

4、ootfs等。README.txt中有相近的操作说明，建议通读一遍。　　ZedBoard上默认的XPS系统工程位于hwxps_proj文件夹下，双击system.xmp打开工程，按照之前所说的方法，将my_gpio外设IP核导入到工程中。传送门：ZedBoard学习手记（二）开发自定义AXI总线外设IP核——以LED和开关为例之后，查看一下XPS是否为我们的外设分配了地址空间，如果没有，就需要手动设置一个地址，这里我们设成0x75C80000，空间大小为AXI设备统一的64K。　　按照ZedBoar

5、d学习手记（二）中的方法设置总线连接，结果如下图：　　修改xps_projdatasystem.ucf文件，为my_gpio外设分配外部引脚（ucf约束文件中的引脚名称和Ports中的一定要相同，已经有不少网友在这里出过问题了）。　　完成后先单击GenerateBitStream生成配置数据，再点击ExportDesign，选Export&LaunchSDK将硬件信息导出到SDK中。　　　　在SDK里，新建一个C工程，不同于裸机的HelloWorld，这次要建立的是Bootloader，因此选择F

6、SBL工程，即FirstStageBootloader，用实现U-Boot之前的初始化和启动工作。其他选项默认即可。　　编译一下工程，完成后SDK会生成FSBL的elf文件，另外加上从XPS导出的System.bit，以及我们在第一篇文章中编译生成的u-boot.elf，就可以生成用来实现SD卡启动系统的完整Bootloader文件了。u-boot.elf在ZedBoard_OOB_Design中包含，不过这个兔子没试过，通过XilinxU-Boot编译生成u-boot.elf的方法请见：ZedBoa

7、rd学习手记（一）FirstStep——建立Xilinx交叉编译环境集齐这三个文件之后，点击XilinxTools→CreateBootImage，添加到列表中，选择一个输出路径，就可以创建Bootloader了。　　　　SDK会在输出路劲生成u-boot.bin文件，将其改为BOOT.bin，拷贝到SD卡中，为ZedBoard板配置合适的跳线。这时再打开ZedBoard电源，Bootloader会初始化PS，用BitStream配置PL（包含了我们创建的my_gpio外设），并将操作权移交给U-Bo

8、ot。U-Boot会自动加载DeviceTree、Linux内核镜像和RootFS，最终启动Linux。ZedBoard出场时SD中还带有zImage、devicetree和rootfs文件，这些文件都可以采用原有的，直接用Xilinx交叉编译工具编译写好的C语言驱动就可以在这个系统上运行并控制外设了。当然，如果你想自己编译内核，或者不想采用静态物理地址的方式调用外设，就需要再往下进行一步，注意这一步对于Linux下控制AXI总线自定义外设并非必要。为了