Zynq-7000&ZynqMP;启动配置和启动文件.pdf

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Zynq-7000&ZynqMP;启动配置和启动文件,讲述了Zynq-7000&ZynqMP;的一些基本配置和简单应用方法。
保留 SD 0 保留 PLL模式 使用PII 0 旁路PLL MIO第0组电压 2.5V/3.3V MIO第1组电压 2.5V/3.3V L 8V 1.2.2 Zynq UltraScale+ MPSoC 启动模式如表1.2所示。 表1.2 Boot modes MIO Non Secure Signed Mode Description M Location Secure 3:0] PS JTAG 0000 JTAG Yes No Slave Dedicated PS interface oSPI24 000l MIO[12: 0]Ye Master 24-bit addressing S ts single and dual parallel configuratio Stack and dual stack is not supp QSP132 0010|MIO「1201 Y Y Yes Master 32-bit addressing. Supports singlc and dual parallel configurations Stack and dual stack is not SDO 0011MIO25:13]|Ycs Ycs Ycs Master SD 2.0 NAND 0100MO25:09]Yes Yes Yes Master Requires 8-bit data bus SDI 0101|MO51:38」Yo Y Ycs Master SD 2.0. eMMC180110MO[2:13 Yes Y Y Master eMMC verison 4.5 at 1.8V USB O 0111Mo[52:63]Yes Y Y Slave USB 2.0 only Mode MIO Non Secure SignedMode Description Mode Pins Location Secure 3:0] PITAG O 1000MIL29:26」 Yes Slave PS JTAGi connection O option PJTAG 1 MIO[15:12]Yes No Slave Ps JTAG connection I option SDl-LS 1110 MIO[51: 391|Ye Yes Master SD 3.0 with a required SD 3.0 compliant voltage level shifte 1. Quad-SPI (24/32) 不同的启动模式限制了不同的启动人小,具体如表1.3所示,QSPI单个Fash器件的 启动模式支持x1,x2和x4,双 flash器件的启动模式支持x8模式。 表1.3 Boot Image大小限制 Boot mode Search Offset Limit QSPI: 24-bit singlc 16 MB QSPI: 24-bit dual parallel 32 MB QSPI: 32 bit 256MB QSPI: 32-bit dual parallel 512MB NAND 128MB SD/eMMC 8. 192 files 1 file QSPI Command Codes如表14所示。 表14QsP| Command codes Quad-SPI Data Interface Read Mode Command Code 24-bit single Normal read 0x03 24-bit dual Output fast read 0x3B 24-bit quad Output fast read Ox6B 32-bit boot Normal rcad OxI3 32-bit dual Output fast read 0x3C 32-bit quad Output fast read 0x6C 1 NAND NAND启动模式仅仅支持8位方式,支持 multi-boot方式。 2. SDO/SD1 启动方式支持FAI16/32文件系统,支持 multi-boot方式, multi-boot方式最大的文件个 数为8192,支持的SD版木为2.0,3.3V和4bit的IO接口,文件名字支持 boot bin, boot0001bin和boot002bin到boot8190bin 3. SD1-LS: SD1LS模式和SDO/SD1一样,只是SD版本为30 4 eMMC18: eMMC18模式和sDo/SD一样,除了O接口是1.8V电平和8bit数据位。 5. USB0 USB controller0支持 USB boot,并且 USB Host协议为DFU。 USB Host的FSBL文件 下载到OCM,其他所有压缩bot件下载到DDR,因此 USB boot文件取决于OCM和DDR 的大小。 USB boot不支持 multi-boot、 image fallback和XIP。 6.具体引脚 表12只给出了MIO是那些引脚,并没有标注具体引脚和外设IO的对应关系,具体的 文档详见巛ug1085zynq- ultrascale+ Technical reference manua》的第28章,第79-787页 的表格,里面列举了所有外设的1O到MIO上的映射,包含BOOT外设 3 BOOTbin文件的生成 bOOT bin为Zynq-70008 Zynq Ultra Scalet MPSoC的启动文件,里面包含FSBL,PMU, PL.bit,ATF,R5,elf, u-boot elf文件,其中每个文件都是需要单独生成的。ViⅤado工程可 以是任意一个,如只有GPIO的工程,有了 vivado工程之后,编译生成bit文件,如果导出 bit文件, Launch sdK,后面的FSBL,PMU,R5.elf都是通过SDK( Windows环境)生成 的。当然ATF和 u-boot.elf是 Linux环境下的SDK生成的,可以直接采用官方的。 1.31生成FSBL文件( bootloader) 在对应的ⅵ vado工程,使用SDK生成。 L.打开对应的SDK工程,只需要包含 xxx hw platform即可。 2.在SDK主菜单下,选择File→New→ Application project 3.弹出“ New project”对话框,参数没置如表1.5所示。 表1.5 FSBL A53工程的设置 Wizard screen System Properties Setting or Command Project Name fsb a53 Use Default Location Select this option oS Platform Standalone Hardware platform xXx hw platform 0 Application project Processor psu cortexa53 0 Lans Compiler 64-bit Hypervisor Guest No Board Support Package Select Create New and provide the name of a53_bsp Click Next Templates Available Templates Zynq MP FSBL 4.选择 nq MP FbL模板,如图1.1所示。 sox New Project Create one of the available templates to generate a fully-functioning Available Templates: Empty Application First Stage Bootloader (FSBL) for Zyng Hello world Ultrascale+ MPSoC. The FSBL IwIP Echo serve configures the FPGA with HW bit stream (if it exists) and loads the Peripheral Tests Operating System (OS) Image or Zyng mp dram tests Standalone(SA] Image or 2nd Stage Zynq MP FSBL Boot Loader image from the non-volatile memory(NAND/SD/QSPI to RAM (DDR)and takes A53/R5 out of reset. It supports multiple partitions and each partition can be a code ≤Back Next> Finish Cancel 图1.1FSBL模板选择 5.完成,编译即可,fbla53> debug> fsb a53ef为所需要的文件。 如果需要在启动阶段,打印FSBL相关信息、,可以设置 FSBL DEBUG INFO使能,步 骤如下,软件界面如图1.2所示: 1.打开 Project Explorer,右键点击 fsb a53应用。 2.点击CC++ Build settings 3.选择 Settings- Tool Settings→ Symbols。 4.点击Add 5.输入 ESBL DEBUG INFO。 6. Clean程,自动重新编译即可 Properties for fsb a53 Builders C/C++Buiid Configuration: Debug Active] Manage Confiqurations Logging 8 Tool Settings B Devices /Build Steps Build Artifact B) Binary Parsers O Error.' Tool Chain Editor Y 8 ARM A53 gcc assembler Defined symbols(-D C/C++General ARMA53 64 oject References y③ARMA53 gcc compiler ystem hdf ② Warnings Enter value ③ Debugging 画 Profil Defined symbols (-D FSBL DEBUG INFO ② v Inferred Options ② Software platfo a Processo Y ARM A53 gcc linker Cancel C General ③ Libraries Undefined symbols(U)昏业 a Linker Script C Inferred Options ② Software Platform 23 ARM A53 Print Size 图1.2 FSBL DEBUG INFO使能 .32生成R5ef 在对应的 vivado工程,使用SDK生成 L.打开对应的SDK工程,只需要包含 xxx hw platfor即可。 2.在SDK上菜单下,选择Filc→Ncw→ Application Projcct 3.弹出“ New Project”对话框,参数设置如表1.5所示。 4.选择 Empty application模板,或根据需要进行选择。 5.完成 6.添加对应的应用文件,编译即可,r5xxx> debug>r5xx.l为所需要的文件。 表1.6r5×xX工程的设置 I Wizard Screen System Properties Setting or Command Project nam Usc Default Location Sclcct this option OS Platform Standalone Application Project Hardware Platform Yxx hw_ platform 0 Processor psu cortex 0 nguag Board Support Package Select Create New and provide the name of r5_xxx_ bsp Click Next Templates Available templates Empty Application 1.33生成PMU文件 在对应的 vivado工稈,使用SDK生成。 1.打开对应的SDK工程,只需要包含 xxx hw platform即可。 2.在SDK主菜单下,选择fle→New→ Application Project 3.弹出“ New Project”对话框,参数没置如表1.5所小 4.选择 ZynqMP PMU Firmware模板。 5.完成,编译即可, pmu fw> debug> pmu fw.elf为所需要的文件。 表1.7 FSBL A53工程的设置 Wizard Screen System Properties Setting or Command Project Name Use Default Location Select this option OS Platform Standalone Application Project Ilardware Platform xxx hw_ platform 0 Processor psu pmu o Board Support Package Select Create New and provide the name of pmu fw_ bsp Click Next Templates Available Templates ZynqMP PMU Firmware 134生成ATF文件 ATF文件的生成需要去 Xilinx的 github网站下载源码编译,也可以直接使用bl31.elf文 件,如需自己编译,下载的网址为 github. com/Xilinx/am- trusted- firmware,下载文件为 armn{ rusted- firmware- xilinx-v2018.1argz,将压缩文件解压,进入ATF目录,输入卜面的命 令进行编译即可,在. build/zynqmp/release/bl31目录下有bl31elf文件。 S tar-xzf arm-trusted-firmware-xilinx-v2018. 1. tar. gz S cd arm-trusted-firmware-xilinx-v20181 S source/opt/Xilinx/SDK/2018. 1/settings64sh S make CROSS COMPILE-aarch64-linux-gnu- PLAT-zynqmp REST TO BL31-1 135u-boot文件生成 u-boot文件为 linux的启动文件, uboot文件可以用裸机应用程序文件取代,也就是A53 裸机应用程序文件,生成方式和r5一样,也就不再说明了。 关于u-boot的生成,需要去ⅹinx的 github网站下载源码编译,也可以直接使用官方 提供的ubot文件,如需自己编详,下载的~址为 github. com/ Xilinx/u- boot-xInx,根据需求 下载对应的文件,也可以根据需求在官方源码基础上进行更改。 由丁目前 Linux4.14采用 FIT Image(参考第2章)技术,因此需要修改u-bo0的内容, 打开 /include/configs/xilinx zynqmp. h vim include/configs/xilinx zynqmp h 对下面内容进行修改 sdboot=mmc dev ssdbootdev & mmcinfo & run uenvboot run sdroot Ssdbootdev; V load mmc Ssdbootdev: Sparti Sfdt addr system dtb &&" "load mmc Ssdbootdcv: Spartid Skcrncl addr Image &&" booti skernel addr-Sfdt addr\0" 修改之后的内容: sdboot=mmc dev ssdbootdev & mmcinfo & run uenvboot l run sdrootSsdbootdev; "I "load mmc Ssdbootdev: Spartid 10000000 imagc ub &&i " boot10000000O0" 将源码解压,然后进入u-bot源码目录,输入下面命令进行编译(保证Liux安装好 dc工具apt- get install device-tree-compile]),编译完成之后在其根目录卜有u-boo.elr(u-boo 和u-boot.bin文件。 1.zynq-7000 Vivado-sdk2017.1以前 S source /opt/Xilinx/SDK/2017.1/settings64 sh S make CROSS COMPILE-arIm-xilinx-linux-gnueabi- zyng zed config S make CROSS COMPILE-arm-xilinx-linux-gnueabi Vivado-sdk 2018.1 S source /opt/Xilinx/SDK/2018. 1/ settings64 sh S make Cross COMPILE=arm-linux-gnueabihf- zynq zed config S make CRoss COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 2. ZyngMP S source /opt/Xilinx/SDK/2018. 1/settings64sh S make CROSS COMPILE-aarch64-linux-gnu-xilinx zynqmp zou 102 revl 0 config S make cross COMPle f=aarch64-linux-gnu 3. Xilinx U-boot配置项 表18 linx u-boot配置项 平台 配置项 Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU106 xilinx zynqmp zcu106 revA config Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104 xilinx zynqmp zcu104-revA_ config 7ynq UltraScalet MPSo( 7CU102 xilinx_rynqmp _ zcu102_revl_0_config Zynq zc702 zynq zc702 config Zyng zc706 zynq zc706 config Zynq zed board zynq zed config 7ynq microZedBoard zynq microzed confi Zyng picozcdBoard zynq picozed config Microblaze microblaze generic config 1.36plbt文件 pl.bit文件即为FPGA下载文件,也就是器件的PL部分需要的文件,在 vlado工稈点 击生成 bitstream即可,导出到SDK,可以在SDK工程的 Hardware platfor文件夹下找到 需要的bit文件。 8 137生成 BOoT. bin文件 在对应的 vlado工程,使用SDK生成 6.打开对应的SDK工程,在SDK主菜单下,选择 Xilinx tool→ Create Boot Image 7.弹出“ Create boot image”对话框,参数设置如图1,3所示。 图中选择 Import form existing bif file,如果如果是个新工程,则需要选择 Create new blF filc,创建一次之后就会保存,下载更改在原基础上进行,更快生成。 Creates Lyng M Boot Image in bir format from gven isBl clf and partition files ir sPecified output fo de rchitecture:Zynq MP M Create new BI file impart fron existing bIl fle Impert BIF fic path: E:\ Embedded Deign. "Ltoriallep- _spis timer intrl_gpio tirer. sdk-iourtputbf Uutput Blr fi e path: E\Embedced Design Tutorial\ep gp o timer intr ep gpio tiTe rtr. sdk'icutput bif JD「dsts Drowse. utp』! format tIN Output path BrowsE. Btut reye uar uLitiS Encrypted ALt mu)FAFmherdded Design Tutorial en gnio tiner intnep spin timer intr.sc pmu fu\pmu fu elt Dcsign_ Tutoriolcp gpic_imar intricp gpio timer intr, sdk\cp gpio timor rtr wrapper hw platform o\cp gpio tmor irtr wrapper bit E\Embedded Design Tutorial\ep gpic imar inr'ep gpio timer intr. sdk, tl31 elf ed Design_ lutonialep gpic_imer intriep gpio timer intr. sdk tmr_ psed r) Lebugltmr- psled 5 cif m bedded Design Tutorial\ep gpic imat Down Preview BIF ChangesCra caneel 图13 Create Boot Image pmu fw. elf添加时需要将 Partition type选择为pmu,如图14所示 sod Edit Parition Edit the boot image partition Edit the boot image partition File path: EAEmbedded _Design_._gpio_tmer intrlep_gpio timer_intr. sdk\pmufwDebug\pmu fw.elf action type pmu(loaded by boo Encryptor Checksum rionE Imer Reserve Startup Exception Level ELD 图14pmu_fwe添加 9

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