一、数据解释
workspace:工作空间是指一个路径,在这个路径里 SDK 存储项目数据。
software project:一个软件项目包含了一个或者多个源文件,还有一些必须的头文件,
这些文件允许编译和生成二进制文件(.elf)。一个工作空间可以包含多个软件项目,每
个软件项目必须有一个相应的 BSP
hardware platform: 硬件平台是在 XPS 中形成的嵌入式硬件设计。硬件平台包含了基
于 XML 的硬件描述文件(.mhs),位流文件(.bit),和 BMM 文件。当将 XML 文件引入
到 SDK 中的时候,也就引入了硬件平台。
board support package(BSP):BSP 是上层应用开发需要的库和驱动的集合。软件应用开
发必须通过 APIs(Application Program Interfaces)和这些底层的驱动和库进行联系。
SDK 可以开发两种类型的 BSP
在 SDK 中,多个 BSP 可以同时存在,如一个设计可以在 standalone 环境下运行 BSP,同
时一个在 Xilhernel 下运行
standalone:待补充
xilernel:待补充
二、PlanAhead 介绍
PlanAhead 是一个集成开发环境,它是 xilinx 开发出来的一个新的工具,其目标是在一
个开发环境先完成系统的设计、仿真、实现和调试。它将取代 Project Navigator 成为 xilinx
的主要开发接口。
PlanAhead 开发环境集成了基于 FPGA 嵌入式开发的所有工具(EDK)。嵌入式开发套件
(EDK)由一套工具和一系列的 IP 组成,使用它可以完成整个基于 FPGA 的嵌入式开发。
该套工具主要包含两个部分:
xilinx Platform Studio(XPS)
XPS 设计嵌入式系统硬件部分的工具。在 XPS 的引导界面可以完成基本的硬件配置
Software Development Kit(SDK)
SDK 本身是一个集成开发环境,它主要应用于嵌入式的软件开发。
三、 使用 PlanAhead 进行嵌入式开发的基本流程
本实验以 MicroBlaze(CPU)为软核,在 fpga 中添加必要的外设实现数码管和 uart 的
使用,下面介绍使用 PlanAhead 的过程:
1. 打开 PlanAhead,新建工程 Create New Project 如图 1
图 1
2. 在 New Project 窗口中输入工程名,指定工程的保存路径,在 Create Project
Subdirectory 前面打勾,然后点击 next。如图 2
图 2
3. 设置工程的类型,本实验选择 RTL 工程。如果在下面的 Do not specify sources at this
time 前面不打勾,则在接下来的几个窗口中添加源文件、IP 等,由于本实验是从 0
开始,所以不存在任何源文件,因此选择该项,直接跳过添加文件的过程。然后点
击 next。如图 3:
图 3
4. 配置 FPGA。在该步中配置我们需要使用的 FPGA 的基本情况,如果你使用的是 xilinx
的 FPGA 开发板,则可以再 Borads 选项中选择相应的板子,如果是自己定制的板子,
则需要手动选择 FPGA。本设计是自己设计的 FPGA,故在 Parts 选项卡中进行配置。
然后点 next,如图 4
如图 4
5. 点击 Finish,完成工程的创建
下面将使用 XPS 进行硬件环境的搭建
6. 在 PlanAhead 中调用 XPS:点击 Flow Navigator 中 Project Manager 下的 Add Sources
弹出引导窗,如图 5
7. 在图 5 中可以选择添加不同类型的文件,本实验进行嵌入式开发,故选择 Add or
Create Embedded Sources,点击 next。如图 6:
图 5
图 6
8. 在添加嵌入式源文件窗口中创建子系统,点击 Create sub-Design,输入模块名,点
击 finish,如图 7
9. 接下来 PlanAhead 调用 XPS 进行硬件环境的搭建,在弹出的窗口中点击 yes,用 BSB
引导创建新 XPS 工程,选择 AXI System ,点击 OK,如图 8:
图 7
10. 弹出的 Base System Builder 窗口如图 9,在时钟频率窗口中输入 100.00(100MHz
的频率),在 Select a system 中选择 Microblaze 的数量,本实验选择一个。在
Optimization Strategy 中选择 Area,点击 next,如图 9
图 8
图 9
11. 在接下来的窗口中配置 MicroBlaze 的外设。首先,Local Memory Size 选择 64kb,
其他两个选择 8kb。然后,在 Select and Configure Peripherals 中选择外设,该窗口
中只列出了 Microblaze 的内部外设,将需要添加的外设添加进去,其他外设通过
Add Device 添加,添加后点击 Finish 生成基本硬件环境。本实验选择的外设如图 10: