开发环境：vivado 2018.2、PetaLinux 2018.2

程序框架：



具体步骤：

1. 打开vivado 2018.2软件



2. 点击Create Project





3. 输入工程名和工程路径

（注意：工程路径中不要有空格，否则后续SDK会无法导入硬件描述文件）



4. 选择RTL工程，下方选项不勾选。



5. 选择Verilog语言，不添加文件，一直点击Next





6. 直接点击boards，选择对应的开发板





7. 打开一个新项目project_led



8. 创建一个block Design ，在Flow Navigator区域展开IP INTEGRATOR，选择create Block Design，输入块的名称system_1。





9. 工作域将会打开Diagram的图表画布，我们将在空白区域像画画一样构建自己的系统。这里操作的最小单位为IP核，xilinx提供的免费IP核可以直接添加使用，用户也可以自定义IP核。



10. 点击空白画布中间的+号来添加IP核（或者在空白板上右键点击Add IP），在search中输入zynq ，在搜索结果中双击ZYNQ7　Processing  system添加PS端到IP核画布



11. 要使PS模块在zedboard中工作，还要对其进行配置，鼠标左键双击PS模块，即可打开编辑IP核的界面。



12. 点击Presets -> Zedboard ，使用vivado对zedboard提供的默认配置，点击ok。（此处用户可根据自己的硬件自行配置）





13. 单击DDR接口，出现笔状时右键，选择 Make External ，FIXED_IO使用同样办法



14. 添加AXI GPIO IP核到系统中。右键单击空白处添加IP核，搜索栏输入GPIO，双击AXI GPIO 添加完成





15. 然后单击run connection automation 选择/axi_gpio_o/s_AXI，单击ok有两个新IP核被自动添加了。





16. 然后再单击run connection automation，Select Board Interface下选择leds_8bits.

这样就基本配置完成，IP Integrator会自动为AXI总线上的逻辑设备分配地址空间，这样ARM就可以寻址到该设备。如图：



17. 为AXI GPIO分配64k的地址空间，基地址为0x41200000，保存工程。在Diagram窗口上方工具栏中，选择Validate Design 按钮，检查设计有效性





18. 至此，IP子系统我们已经设计完成了。下面我们将设计完成Block Design生成可以综合的HDL设计文件。 在Sources 窗口，右键zynq_system_1 选择Generate Output Products





19. 单击Generate，生成HDL源文件和相应端口的约束文件。再右击zynq_system_1，选择Create HDL Wrapper选型，单击ok。这里vivado为IP子系统生成了一个顶层文件，使我们可以对系统进行综合、实现并生成比特流。



20. 在Flow Navigator 中展开Program and debug ，单击generate Bitstream。单击ok。此时vivado会生成一个硬件.bit文件，产生的bit文件位于：C:\Users\DELL\vivado_workspace\project_led\project_led.runs\impl_1中







 



21. 这一过程将持续很长时间，当完成后，会弹出一个对话框，选择open Implementation Design



22. 将设计导入SDK，然后就可以对ARM编程。选中Sources栏中的zynq_system_1.bd，执行File->Export->Export Hardware 命令，弹出的对话框确保复选按钮被选上。会生成一个project_led.sdk文件夹 （产生的硬件描述文件system_1_wrapper.hdf文件位于C:\Users\DELL\vivado_workspace\project_led\project_led.sdk）

 



23. 打开VMware虚拟机，运行Ubuntu 16.04.3操作系统。

24. 定位目录：先在shell中找一个准备存放工程的地方，（我的是/home/admin-hjj/program）,命令行

cd /home/admin-hjj/program/

25. 定位编译链，启动PetaLinux：根据安装petalinux的路径：

source /home/admin-hjj/PetaLinux/settings.sh

26. 创建PetaLinux工程：将在PRO目录下面，创建一个工程：

petalinux-create --type project --template zynq --name h2_petalinux_test

° zynqMP (for UltraScale+ MPSoC)

° zynq (for Zynq)

° microblaze (for MicroBlaze)

h2_petalinux_test是工程名，该命令会自动在program文件夹里创建h2_petalinux_test文件夹。



27. 引用刚才输出的硬件描述文件：把之前导出的硬件描述文件design_ZYNQ_wrapper.hdf拷贝到虚拟机中的h2_petalinux_test工程文件夹下，然后在shell中输入：

cd h2_petalinux_test         //进入到petalinux工程目录下

petalinux-config --get-hw-description=/home/admin-hjj/program/h2_petalinux_test

注意：此命令中不可随意添加空格，要先进入petalinux工程目录下再执行此命令。

会进入一个配置界面，在里面我们可以配置一些系统参数，主要的配置包括：启动方式，启动存储器分区表，启动文件名称等等，本文暂不对其修改（默认是从SD卡中启动），然后等待其配置（时间较长）

*** End of the configuration.

*** Execute 'make' to start the build or try 'make help'.

[INFO] sourcing bitbake

[INFO] generating plnxtool conf

[INFO] generating meta-plnx-generated layer

[INFO] generating machine configuration

[INFO] generating bbappends for project . This may take time !

[INFO] generating u-boot configuration files                                                                              

[INFO] generating kernel configuration files

[INFO] generating kconfig for Rootfs

[INFO] oldconfig rootfs

[INFO] generating petalinux-user-image.bb

28. 获取文件夹权限 ：在上一步完成后，输入命令sudo chmod -R 777 /home/hlf获取文件夹权限（工程文件夹和petalinux的安装文件夹），否则编译的时候，会发生错误。

sudo chmod -R 777 /home/admin-hjj/program/h2_petalinux_test

       目前为止，在shell中的命令既可以以超级用户su的身份运行也可以以普通用户的方式运行（建议全部都用普通用户的方式，免得切换），但是等下编译u-boot和kernel以及rootfs的时候，必须以普通用户的身份运行命令行，否则会报错的。

29. 编译u-boot

       注意：到此处的时候，不能再用超级用户了，要切换到普通用户下，之后的所有操作都在普通用户下

普通用户的shell中输入

petalinux-config -c u-boot

（依然要事先输入source /home/hlf/mnt/petalinux/settings.sh命令），然后等待GUI出来，这里暂时不改动啥，直接save（save为u-boot.config，名字随便取但不要留空），然后继续等（新建工程要等的时间还是比较长的，后来就会好的。



30. 编译kernel

petalinux-config -c kernel

31. 编译文件系统

petalinux-config -c rootfs

32. 编译工程

petalinux-build

会自动在images/linux生成zynq_fsbl.elf文件。

33. 生成BOOT.BIN

把shell定位到image/linux目录下，同时将vivado中生成的.bit文件拷贝至image/linux，执行命令：

petalinux-package --boot --format BIN --fsbl zynq_fsbl.elf --fpga system_wrapper.bit --u-boot

在文件夹下就可以发现，多了一个BOOT.BIN

	

        学习zynq，并非一朝一夕之事，欲速则不达，在学习zynq之前，首先做好坚持下去的决心，其次制定一份适合自己的zynq开发计划，本期帮大家制定一份zynq的开发计划。zynq开发，主要包括两部分：裸机使用和在arm上搭载Linux系统。
        首先是裸机使用，裸机使用可分为三个阶段。
1
第一阶段
熟悉VIVADO，熟悉SDK，学会新建工程，掌握基本调试方法和工具的使用，掌握在SDK端生成固化程序并进行固化操作；
熟悉GPIO的应用，熟悉BSP板级开发包的API函数，通过该API函数调试GPIO口的使用；
熟悉ZYNQ的中断机制，通过BSP的API函数，调试CPU私有定时器外设。
2
第二阶段
        通过第一阶段2和3的调试，基本掌握板级开发包的使用套路，方便以后在使用到相关外设的时候能够快速掌握和使用。
数据ZYNQ上的PL与PS端的交互，通过增加一个PL端GPIO的IP，然后设计使用PS端核心去控制PL端GPIO输出操作实现；
学习QSPI对FLASH的编程，掌握程序如何写入到FLASH，如何从FLASH中搬运到内存；
分析ZYNQ的启动相关流程，解析启动文件格式，分析启动过程中核心对内存的需求和程序的存放和使用。
3
第三阶段
        通过第二阶段2和3的学习，分析ZYNQ的加载流程，设计一个合适的远程加载策略；
学习ZYNQ中的DMA的使用，掌握内存在AXI总线中如何实行搬运；
学习ZYNQ中的以太网的使用，通过学习LWIP协议栈如何移植和如何使用；(有必要的话可以使用网卡进行远程加载)
学习ZYNQ中的VDMA的使用，为后续图像处理项目做技术储备；
掌握裸机上的AMP双核交互，设计双核交互流程；
掌握裸机上的内存管理和内存分配，建立良好的内存使用分配策略；
建立裸机上的界面设计，为后续的需要屏幕GUI的项目做技术储备。
        到这里就可以开始学习在arm上搭载Linux系统了，大家加油，后期盟主会按照今天的计划陆续更新学习内容。
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1、Linux编译

   将zynq_zed_defconfig文件拷贝到arch/arm/configs目录下

   make ARCH=arm xilinx_zynq_defconfig

   make ARCH=arm menuconfig

   make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- UIMAGE_LOADADDR=0x8000 uImage


2、取消控制台登录

   a、将ramdisk.image挂载到/mnt目录下，修改inittab文件，添加no login

   b、将编译uboot时生成的tools目录下的mkimage拷贝到交叉编译器的bin目录中（相当于添加到环境变量中）

   c、mkimage -n 'uboot ext2 ramdisk' -A arm -O linux -T ramdisk -C gzip -d ramdisk.image uramdisk.image.gz


3、根文件系统制作

   http://blog.csdn.net/asklw/article/details/52611594


4、dtb转dts

   dtc -I dtb -O dts ../../arch/arm/boot/dts/imx6q-sabresd-ldo.dtb  > ./f.dts

5、linux生成dtb文件

   make ARCH=arm dtbs

6、u-boot编译

   make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- clean

   make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- zynq_feima_defconfig

   make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-

7、linux下查看SD卡文件系统类型 

       sudo blkid

8、SD卡格式化

   http://blog.sina.com.cn/s/blog_68e596750100jx9m.html

9、 拷贝根文件系统

  mount /dev/sda2 /mnt/sdcard #挂载SD卡

  cp -ra /home/hxy/rootfs/* /mnt/sdcard #把根文件系统拷到SD卡

10、VFS挂载失败原因

    &SD卡读写保护

    &bootargs参数添加rootwait，挂载之前等待设备初始化完成

1.烧写Linux相关文件

将生成的uImage,device.dtb,fpga.bit以及uramdisk.image.gz文件烧写到单板的flash当中，步骤如下：

以下是flash的分区规划


			
BOOT.bin
			
			

			
0x0~0xe0000
			
		

			
Env.txt
			
			

			
0xe0000~0x100000
			
		

			
uImage
			
			

			
0x100000~0x500000
			
		

			
device.dtb
			
			

			
0x500000~0x580000
			
		

			
uramdisk.image.gz
			
			

			
0x580000~0xa00000
			
		

			
fpga.bit
			
			

			
0xa00000~0x1000000
			
		
 

单板配置为QSPI启动
	
上电后u-boot执行，进入u-boot开发命令行模式
	
打开tftp工具，选择烧写文件的位置作为上传路径
	
setenv serverip 192.168.0.100 设置主机IP地址，并在windows网卡适配器中添加静态以太网IP地址192.168.0.100
	
setenv ipaddr 192.168.0.5 设置单板ip
	
tftpboot 0x1000000 uImage 传送 uImage文件到DDR 0x1000000地址处
	
sf probe 0 50000000 0 探测spi flash器件
	
sf erase 0x100000 0x400000 擦写flash地址从0x100000开始，大小0x400000
	
sf write 0x1000000 0x100000 0x3fffff 将内存DDR中0x1000000地址文件烧写到0x100000处，烧写文件大小为0x3fffff
	
tftpboot 0x1000000 device.dtb传送 device.dtb文件到DDR 0x1000000地址处
	
sf erase 0x500000 0x80000 擦写flash地址从0x500000开始，大小0x80000
	
sf write 0x1000000 0x500000 0x7ffff 将内存DDR中0x1000000地址文件烧写到0x500000处，烧写文件大小为0x7ffff
	
tftpboot 0x1000000 uramdisk.image.gz 传送 uramdisk.image.gz文件到DDR 0x1000000地址处
	
sf erase 0x580000 0x480000 擦写flash地址从0x580000开始，大小0x480000
	
sf write 0x1000000 0x580000 0x47ffff 将内存DDR中0x1000000地址文件烧写到0x580000处，烧写文件大小为0x47ffff
	
tftpboot 0x1000000 fpga.bit传送 fpga.bit文件到DDR 0x1000000地址处
	
sf erase 0xa00000 0x600000 擦写flash地址从0xa00000开始，大小0x600000
	
sf write 0x1000000 0xa00000 0x5fffff 将内存DDR中0x1000000地址文件烧写到0xa00000处，烧写文件大小为0x5fffff
	
tftpboot 0x1000000 BOOT.bin传送 BOOT.bin文件到DDR 0x1000000地址处
	
sf erase 0x0 0xe0000 擦写flash地址从0x0开始，大小0xe0000
	
sf write 0x1000000 0x0 0xdffff 将内存DDR中0x1000000地址文件烧写到0x0处，烧写文件大小为0xdffff
2.系统上电启动部署

Linux内核及部署步骤如下

setenv serverip 192.168.0.100 设置主机ip
	
setenv ipaddr 192.168.0.2     设置单板ip
	
setenv bootdelay=3           设置启动延时
	
setenv bootargs console=ttyPS0,115200 maxcpus=1 root=/dev/ram rw earlyprintk                    设置内核启动参数
	
setenv bootcmd ‘sf probe 0 50000000 0 && sf read 0x1000000 0xa00000 0x5fffff && fpga loadb 0 0x1000000 0x5fffff && sf read 0x2000000 0x500000 0x7ffff && sf read 0x2080000 0x100000 0x3fffff && sf read 0x4000000 0x580000 0x47ffff &&bootm 0x20800000 0x40000000 0x2000000’
	
 
saveenv  保存参数

boot     启动，可以看见内核启动打印信息，出现Linux shell的命令调试符