xapp1141 xilinx Simple MicroBlaze Microcontroller pdf

### XAPP1141: Xilinx Simple MicroBlaze Microcontroller (SMM) #### 概述 XAPP1141 是 Xilinx 公司发布的一份技术文档，该文档详细介绍了 Simple MicroBlaze Microcontroller (SMM)，这是一种基于 MicroBlaze 处理器的小型化 32 位微控制器，它可以快速且方便地集成到 FPGA 设计中。通过使用 C 或 C++ 编写的简单微控制器来执行特定任务，相比使用硬件描述语言（HDL）实现相同功能来说更为高效。 #### 简介 Simple MicroBlaze Microcontroller (SMM) 的设计目的是为用户提供一种便捷的方法，无需学习新的工具或进行复杂的配置即可在现有 FPGA 设计中添加 MicroBlaze 微控制器。用户只需三个文件即可开始工作，这些文件可以直接嵌入到 HDL 中，无需特殊的脚本或复杂的步骤。SMM 可用于广泛的应用场景，例如用户界面控制、通用处理、监控、加密/解密引擎或作为状态机的替代方案等。 #### 硬件与软件需求 为了搭建和使用 Simple MicroBlaze Microcontroller (SMM) 参考系统，用户需要满足以下硬件和软件条件： - **硬件**： - Xilinx ML605 开发板 - Xilinx SP605 开发板 - Xilinx Spartan-3A Starter Kit - RS232 串行通信电缆及串行通信工具（如 HyperTerminal） - **软件**： - Xilinx Software Development Kit (SDK) 12.1 - Xilinx Integrated Software Environment (ISE) 12.1 - Xilinx Embedded Development Kit (EDK) 12.1（可选） #### 参考系统具体细节 SMM 微控制器最初针对 Spartan-6、Spartan-3A/AN、Virtex-6 和 Virtex-5 架构进行了实施，并可以修改以支持其他架构。整个嵌入式系统作为一个网表交付，可以直接嵌入到 Verilog 或 VHDL 设计中，从而消除了创建 EDK 设计的需求。从 ISE Design Suite 11.1 版本开始，MicroBlaze 软件开发完全由独立的 SDK 支持，允许用户使用 C 和 C++ 创建和调试应用程序，而无需依赖 EDK。 #### SMM 配置选项 SMM 微控制器预先配置了两种选项：UART 选项和调试选项。一旦代码经过调试，用户可以选择减少设计尺寸的网表文件，从而优化 FPGA 设计资源的使用。 #### 使用 SMM 的优势 - **快速集成**：由于 SMM 可以直接集成到现有的 FPGA 设计流程中，因此可以显著减少开发时间。 - **灵活应用**：SMM 的设计使其适用于多种应用场景，从简单的用户界面控制到复杂的加密算法都可以轻松应对。 - **简化开发流程**：仅需少量文件即可开始开发，减少了学习曲线和配置复杂性。 - **资源效率**：通过预配置选项，可以在完成调试后优化设计，减少 FPGA 资源消耗。 #### 结论 XAPP1141 文档中介绍的 Simple MicroBlaze Microcontroller (SMM) 为希望将 MicroBlaze 微控制器集成到 FPGA 设计中的开发者提供了一个强大而灵活的解决方案。它不仅简化了开发过程，还提供了广泛的适用性和优化选项，使得开发者能够根据具体项目需求定制最佳设计。