zynq7010的学习笔记

【ZYNQ7010学习笔记】 ZYNQ7010是一款基于ARM处理器的系统级芯片（SoC），由Xilinx公司生产，属于全可编程芯片系列。这款芯片结合了可编程逻辑（PL）和处理系统（PS），使得硬件和软件的协同设计成为可能。在PL部分，你可以将其视为一个FPGA，可以自定义硬件逻辑；而在PS部分，它包含了双核ARM Cortex-A9处理器，用于运行软件应用。 在开发ZYNQ7010项目时，需要关注以下几个关键知识点： 1. **管脚约束**：为了简化开发，可以利用正点原子提供的开发板管脚信息约束文件，避免每次手动配置。PL部分的配置不能单独固化，因为一旦断电，配置会丢失。通常需要将比特流文件和ELF文件（软件程序）合成BOOT.BIN，以便在非易失性存储器（如SD卡或QSPI Flash）中固化。 2. **嵌入式SDK开发**：为了在ZYNQ芯片上运行软件，必须学习ZYNQ嵌入式SDK的开发流程，包括如何将固化的硬件和软件程序集成在一起。 3. **硬件与软件调试**：硬件调试依赖于FPGA片上资源，而软件调试则通常通过仿真进行。在Verilog代码中，理解信号的定义（reg或wire）以及它们的位置至关重要，这对于编写测试激励（TB）文件尤其重要。 4. **时序约束**：了解时序约束有助于优化程序性能和调试。例如，使用`always`块时，要注意其顺序执行特性，以及如何正确应用阻塞和非阻塞赋值。不建议在多个`always`块中对同一变量赋值，这可能导致逻辑错误。 5. **Verilog基础知识**：Verilog是一种并行设计语言，其基本单元是模块。理解数据类型的差异，如reg和wire，以及位运算、移位运算和拼接运算的规则，对于编写高效代码至关重要。 6. **模块实例化和信号声明**：模块实例化时要确保名称正确，避免混淆。在`always`块中，要避免阻塞和非阻塞赋值的混用，以及在同一模块内的多次赋值。 7. **仿真注意事项**：在ILA（Integrated Logic Analyzer）仿真的时候，实例化名称应避免与原有模块名称冲突，且`.v`文件中不应使用`#10`这样的延迟语句，这些应该在TB文件中使用。此外，文件路径不宜过深，以防出现仿真错误。 8. **应用实例**：如串口通信实验中，了解74LVC1G125GW三态门的作用，它是用来防止在电源故障时电流倒灌到FPGA引脚上的。在串口通信中，了解起始位、数据位、校验位和停止位的概念，以及回环测试的实现方式。 9. **LCD屏幕显示**：在LCD显示实验中，要理解行扫描的工作原理，计算HBP（后沿水平空白）、HFP（前沿水平空白）、VBP（后沿垂直空白）和VFP（前沿垂直空白）来确定一帧画面所需时间，以便正确同步数据传输。 以上是对ZYNQ7010学习笔记的详细解析，涵盖了从基础概念到具体应用的多个方面，对于理解和开发ZYNQ项目非常有帮助。