学会Zynq（1）搭建Zynq-7000 AP SoC处理器

有三四个月没有记录blog了，这段时间也参加了一些比赛，以及上课。Vivado的资料还没有记录完，不过还是先记录下这段日子用的比较多的Zynq, 也为接下来的项目做做准备。学习主要还是看官方资料，还有黑金米联的一些教程（虽然一些细节、概念有错误，但能让入门更快也是好事）。

FPGA嵌入式开发概述

使用Xilinx FPGA进行嵌入式设计有两种解决方案：（1）.使用MicroBlaze软核处理器进行设计，适用于纯FPGA平台；（2）.基于Zynq-7000 AP SoC处理器进行设计，只适用于Zynq系列FPGA。Zynq芯片内部包括ARM处理器（通常称为PS部分）与可编程逻辑部分（通常称为PL部分）。

本系列将讲述如何使用Vivado完成基于Zynq平台的嵌入式系统设计。一个完整的嵌入式系统设计要考虑硬件、软件、FPGA设计三个部分。Xilinx为了尽量简化设计流程，提供如下两个主要设计工具：

• Vivado IDE中的IP Integrator，将基于处理器的设计连接在一起，以图形化的方式设置器件、选择外设、配置硬件设置。

• Vivado开发套件中的另一款软件开发工具SDK（Software Development Kit），对基于微处理器的系统和嵌入式软件应用进行设计、调试。

目前Zynq包含Zynq UltraScale+ MPSoC系列（内置Cortex-A53）和Zynq 7000 SoC系列（内置Cortex-A9双核）。本博客系列主要以Zynq 7000系列为主，其嵌入式开发流程相对比较简单，开发板采用米联的MZ7X（淘宝可购买，适合新手）和火龙果、ZedBoard（适合进阶阶段，较贵）。相关学习资料可以参考官方文档UG898、UG940、UG585、UG821、UG782。

嵌入式系统设计流程

Xilinx提供的工具，既支持开发无需操作系统的裸机应用，也支持开发基于开源Linux操作系统的应用。下图给出了一个大致流程：

Hello World实例

1. Vivado中建立一个工程，选择芯片时选择一个与开发板相符的型 。
2. 点击IP INTEGRATOR->Create Block Design，为块设计命名。
3. 配置完成后，依次生成输出产品、用wrapper封装、生成bit流、导出硬件、启动SDK（注意某些开发板需要在启动SDK前便与电脑连接好）。
4. 等待Debug加载完成。注意如果你发生这种情况：Vivado中可以检测到FPGA且正常下载程序，但一到SDK中就检测不到FPGA，最简单的解决方法就是开发板上不要插入带有操作系统程序的SD卡。很多初学者就是犯了这个错误，导致无法从SDK中下载程序。