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Xilinx Zynq介绍

芯片架构

Arm CPU

PL可编程逻辑

开发环境搭建

首先Xilinx开发arm cpu的工具有两种：裸机开发和嵌入式linux开发。如果不跑linux操作系统，那么就用vitis就够了，如果跑linux操作系统，那么则需要xilinx的petalinux工具，vitis支持linux和windows两种操作系统，但是petalinux只支持linux操作系统。比如petalinux-v2019.2的最小安装配置是，

8GB内存
2GHz的CPU，最少8核
100GB磁盘空间
支持的操作系统：
Red Hat Enterprise Workstation/Server 7.2, 7.3, 7.4 (64-bit)
CentOS 7.2, 7.3, 7.4 (64-bit)
Ubuntu Linux 16.04.3 (64-bit)

所以，如果你的电脑是linux操作系统，那么直接安装vitis和petalinux就可以了。如果你的电脑是windows操作系统，通过安装虚拟机软件，可以运行linux操作系统，在虚拟机的linux操作系统上安装petalinux，对于win10的用户还可以选择WSL/WSL2来代替虚拟机软件，常用的虚拟机软件有vmware和visualbox，我们选择vmware workstation player，点击下载vmware workstation player，选择最新版下载即可，这个软件对个人用户是免费的，常用功能也没有阉割。linux操作系统我们使用ubuntu，版本16.04.x，点击下载ubuntu，选择ubuntu-16.04.x-desktop-amd64.iso下载，我最后的安装环境是，

win10
vmware workstation player
ubuntu16.04.6
虚拟机配置：4核+8GB内存
200GB磁盘

开发环境搭建教学视频链接：点我

Xilinx Vitis安装

Vitis安装比较简单，双击安装文件，安装即可。Vitis最早从2019.2开始引入，以前是没有这个软件的，以前只有Vivado，现在Vitis把Vivado包含进去了，提供了更丰富的功能。

嵌入式Linux开发环境安装

准备软件VMware Workstation Player，Uubuntu16.04.x的镜像ISO文件，Petalinux安装文件。
1. 在虚拟机上安装ubuntu
安装虚拟机和创建Ubuntu虚拟机请参考博客VMware安装和使用。
2. 安装petalinux
首先在虚拟机上安装Petalinux的依赖软件，

$ sudo apt install vim ssh tftp-hpa tftpd-hpa dos2unix iproute2 gawk xvfb git make net-tools libncurses5-dev zlib1g-dev libssl-dev flex bison libselinux1 gnupg wget diffstat chrpath socat xterm autoconf libtool tar unzip texinfo gcc-multilib build-essential libsdl1.2-dev libglib2.0-dev screen pax gzip zlib1g:i386 minicom u-boot-tools mtd-utils python device-tree-compiler

开始安装Petalinux，比如安装在路径/opt/pkg/petalinux-v2019.2-final，可执行下面操作，

$ sudo mkdir -p /opt/pkg/petalinux-v2019.2-final
$ sudo chmod 777 -Rf /opt
$ ./petalinux-v2019.2-final-installer.run /opt/pkg/petalinux-v2019.2-final

问题记录
awk: read error (Bad address)，由于网络不好，依赖的软件包没有全部安装好，解决办法：重新执行安装命令。
/bin/sh is not bash，在ubuntu上会出现这个警告，执行sudo dpkg-reconfigure dash，在弹出的界面中选No。

配置CPU和开发PL逻辑功能

配置CPU和开发PL逻辑功能需要使用Xilinx Vivado创建工程，而Vivado在安装Vitis时会自动安装。

裸机软件开发

裸机软件开发需要使用Vitis（2019年之前是使用Xilinx SDK）创建工程。

Linux开发

Linux开发需要使用Petalinux工具，使用Petalinux工具之前需要打开中断，执行命令，

$ source /opt/Xilinx/Petalinux/2018.2/settings.sh

创建工程

如果你使用自己开发的Vivado工程，那么你使用的是自定义硬件，参考博客Xilinx Petalinux安装和使用。
如果你使用官方下载BSP或者第三方提供的BSP，将bsp文件拷贝到虚拟机，执行下面命令，例如，

$ petalinux-create -t project -s <your-bsp>.bsp

编译工程

进入工程路径，执行命令，例如，

$ cd <proj-dir>
$ petalinux-build

生成固件

启动引导文件，将vivado编译出的bit文件拷贝到工程路径下的images/linux文件夹，进入工程路径，执行命令，例如，具体流程参考Xilinx Zynq ZynqMP boot文件生成与下载

$ cd <proj-dir>
$ petalinux-package --boot --fpga images/linux/pcierc_wrapper.bit --u-boot --force

生成的启动引导文件名是BOOT.BIN。

烧录固件

需要烧录两个文件，位于工程目录下，

<proj-dir>/images/linux/BOOT.BIN
<proj-dir>/images/linux/image.ub

BOOT.BIN：对于新板卡，第一次需要用Vivado或SDK下载BOOT.BIN，具体流程参考Xilinx Zynq ZynqMP boot文件生成与下载，后面可以利用网络升级BOOT.BIN。在Vivado2015以后的版本，下载BOOT.BIN时需要使用zynq_fsbl.elf，该文件也位于<proj-dir>/images/linux。
image.ub：下载完BOOT.BIN后重启板卡进入u-boot，利用u-boot下载或更新image.ub。

工程介绍

内核的配置文件位于project-spec/meta-user/recipes-kernel/linux/linux-xlnx中，例如，

$ ls -l <proj-dir>/project-spec/meta-user/recipes-kernel/linux/linux-xlnx
total 20
-rw-rw-r-- 1 qe qe 3245 Nov 27 10:32 user_2020-11-27-10-32-00.cfg
-rw-rw-r-- 1 qe qe  102 Nov 30 11:47 user_2020-11-30-11-47-00.cfg

打开这些文件可以看到新增或者删减了什么内核配置项，

$ cat <proj-dir>/project-spec/meta-user/recipes-kernel/linux/linux-xlnx/user_2020-11-30-11-47-00.cfg
CONFIG_RTL8192EE=m
CONFIG_RTLWIFI=m
CONFIG_RTLWIFI_PCI=m
CONFIG_RTLWIFI_DEBUG=y
CONFIG_RTLBTCOEXIST=m

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