Zynq的启动与配置过程详解_zynq的jtagcascademode资源-CSDN文库

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Zynq的启动与配置过程详解的启动与配置过程详解

Zynq的的JTAG配置过程配置过程

初学 Zynq 的时候，我相信大家应该和我一样，都是按照惯例打开 Vivado 软件，然后实现 Zynq 可编程逻辑硬件部分PL的设置后，把硬件部署导出，再打开 SDK 进行 ARM 核的软

件部分 PS 编程设计，最后再将硬件比特流文件（.bit）和软件的可执行链接文件（.elf）下载到 Zynq 开发板中，这样就可以对自己的软硬件设计进行调试和验证。这种设计方式可以

用下面的图很好的描述：

如上图所示，这其实是刚接触 Zynq 软硬件设计时需要了解的最基本开发流程，也是PL和PS设计结合的完美体现。但是，上述开发的过程都有一个基本的前提，就是 Zynq 开发板是

通过 JTAG 直接与电脑相连，然后实现程序的下载。从另一个角度来说，PL和PS的配置都可以认为是电脑主机通过 JTAG 完成的。但是，在实际中，Zynq 开发板不可能实时与电脑

连接，当 JTAG 不起作用时，Zynq 芯片是怎样实现对自己的配置？这也是本文将要和大家共同讨论的问题。

Zynq的启动流程的启动流程

在无 JTAG 的模式下，Zynq 是通过片上CPU完成对芯片的配置，也就是PS和PL的配置是通过 PS 处理器 ARM 核来实现的。需要注意的是，与传统的 Xilinx 7 系列 FPGA 芯片不

同，Zynq 是不支持从 PL 端进行直接启动配置的，一定要通过 PS 部分来完成。

Zynq 的具体启动配置是分级进行的，一共可以分为3个阶段，可以用0~2来表示：

Stage 0： BootROM 阶段

Stage 1： FSBL （First Stage Boot loader）阶段

Stage 2： SSBL （Second Stage Boot loader）阶段

熟悉 ARM 开发的小伙伴应该对上面的启动过程感到很熟悉，但又有陌生的地方。不用急，下面对这三个阶段进行详细的分析。

Zynq启动阶段启动阶段0——BootROM

阶段0，又称为 BootROM 阶段。ROM 相信大家都知道，Read-Only Memory，只读存储器的意思；而 Boot 是引导的含义，所以 BootROM 从字面的意思来看，就是只能去读取的引

导存储器。实际上，BootROM 的作用和它的字面意思完全一样，就是指 ARM 核在上电之后，需要第一时间去读取 BootROM 中固化的程序，完成对芯片的最初始化的配置。因为是

只读的，所以根据 ROM 的性质，BootROM 中的程序是无法修改的。有的朋友会问BootROM 这一部分代码主要完成了对 Zynq 的哪些配置？

在具体说明 BootROM 进行哪些配置之前，先要描述一下关于 Zynq 的启动引脚配置启动引脚配置。Zynq 拥有5个可以进行配置的 MIO 引脚，是 MIO[6:2]，在硬件形式上就表现为5个跳线帽，可

以分别接 GND 或 3V3 的高电平。它们的作用如下：

MIO[2] ：选择 JTAG 模式

MIO[5:3] ：选择启动方式，包括 SD 卡，QSPI Flash 等

MIO[6] ： PLL 使能控制

通过不同的引脚作用说明可以发现，当 JTAG 不起作用是，就需要通过改变 MIO[5:3] 的连接来实现从 SD 卡等不同的存储介质启动。

而 BootROM 最重要的作用就是通过读取 MIO[6:2] 的引脚配置情况，决定从何种介质中加载阶段阶段1需要使用的启动镜像。当然在加载之前，BootROM 会先完成对 SD

卡，NAND，NOR，QSPI Flash 等的初始化，从而使得ARM 核能够成功访问并使用这些外设。BootROM 在完成以上任务的同时，也会对安全模式等运行模式进行配置，这部分博

主暂时不太了解，所以不做过多叙述。

BootROM 在从外部存储设备读取了启动镜像后，通常会把进行加载到 OCM 中。OCM，On Chip Memory，是Zynq 中 ARM 内核的片上存储器，也叫片上内存。自此之

后，BootROM 阶段的启动任务就算是圆满结束了，接下来 BootROM 阶段就把控制权转移到了阶段阶段1手中。

注：BootROM 阶段不对 PL 进行配置

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2023-06-29

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