基础篇2_基于ZYNQ的SOC入门基础

### 基础篇2_基于ZYNQ的SOC入门基础 #### ZYNQ与SOC基础知识 ZYNQ是一款由Xilinx公司推出的全可编程SoC（System on Chip，系统级芯片），它集成了高性能的ARM Cortex-A9处理器与可编程逻辑资源（FPGA）。这种设计使得用户可以在同一个芯片上实现软硬件协同工作，极大地提高了系统的灵活性和性能。 #### 版本迭代与发展历程 从提供的文档中可以看出，该教程经过了多次迭代更新，从最初的Rev2016版本到最新的Rev2018版本，每次迭代都有显著的进步。例如，在Rev2017版本中，通过编写批处理命令来简化移植过程，进一步优化了学习体验；而在Rev2018版本中，则增加了更多的学习内容，并修复了一些已知的问题。 #### 教程适用范围与目标读者 该教程不仅适用于米联客系列开发板的学习者，同时也适用于其他ZYNQ开发板的使用者。因此，无论是初学者还是有一定经验的开发者，都可以从中获益。 #### 使用工具与软件版本 - **VIVADO**：版本为2017.4，是Xilinx官方提供的集成开发环境，用于设计、仿真、综合、布局布线等环节。 - **SDK**：即Software Development Kit，用于在ZYNQ SoC的PS部分（Processing System）上进行软件开发。 #### 课程内容概览 教程内容涵盖了从最基础的Hello World实验到复杂的ZYNQ PL中断请求等多个方面，下面将逐一介绍这些知识点： 1. **CH01_HelloWorld实验** - **最小系统分析**：讲解如何构建最小系统，包括必要的硬件组件和软件配置。 - **硬件电路分析**：详细介绍ZYNQ开发板上的关键电路及其功能。 - **创建一个VIVADO工程**：指导用户如何在VIVADO环境中建立项目，并完成基本的设计输入。 - **导出SOC硬件到SDK**：介绍如何将硬件设计导出至SDK，以便后续进行软件开发。 - **HelloWorld实验**：通过实现简单的“Hello World”程序，演示ZYNQ开发板的基本使用方法。 - **内存测试**：通过MemTest、DRAMTest等程序对ZYNQ的内存进行测试，确保硬件正常工作。 - **网络测试**：使用LWIP协议对ZYNQ的千兆网口进行测试，验证网络功能是否正常。 - **调试技巧**：介绍如何使用调试按钮等工具来进行代码调试。 2. **CH02_MIO实验** - **GPIO简介**：介绍通用输入输出(GPIO)接口的概念及其在ZYNQ中的应用。 - **MIO内部构造分析**：深入探讨MIO的内部结构及其控制寄存器地址空间。 - **EMIO的特性**：对比MIO与EMIO的不同之处。 - **电路分析及实验预期**：分析电路连接，并预设实验结果。 - **ZYNQ核的添加及配置**：指导如何在VIVADO中添加ZYNQ核，并对其进行配置。 - **新建LED_FlashSDK工程**：通过一个具体的例子，演示如何在SDK中创建工程项目。 - **程序分析**：分析实现LED闪烁的程序代码。 3. **CH03_EMIO实验** - **EMIO和MIO的对比介绍**：进一步比较EMIO与MIO之间的差异。 - **电路分析与实验现象**：分析电路连接，并预测实验现象。 - **创建VIVADO工程**：指导如何在VIVADO环境中创建新工程。 - **创建约束文件**：介绍约束文件的作用及其创建方法。 - **产生bit文件并导入到SDK中**：生成硬件设计的二进制文件，并将其导入SDK。 - **程序分析**：分析具体的程序代码。 4. **CH04_User_IP实验** - **创建IP**：指导如何创建用户自定义IP模块。 - **调用自定义IP**：介绍如何在设计中调用已经创建的自定义IP模块。 - **导入到SDK**：演示如何将包含自定义IP的设计导入SDK进行软件开发。 5. **CH05_UBOOT实验** - **固化流程**：介绍固化的概念及其具体流程。 - **zynq的从SD卡的启动过程**：解析ZYNQ从SD卡启动的机制。 - **启动模式位的选择**：解释不同启动模式位的意义及其选择方式。 - **BOOT.bin制作过程详解**：详细介绍如何制作用于启动的BOOT.bin文件。 - **从Quad-SPI启动**：演示如何通过Quad-SPI接口启动ZYNQ。 6. **CH06_XADC实验** - **实验概述**：简要介绍XADC（Xilinx Analog-to-Digital Converter）的功能及其应用场景。 - **新建一个VIVADO工程**：指导如何为XADC实验创建一个新的VIVADO工程。 - **加载到SDK**：说明如何将设计加载到SDK中。 - **函数介绍**：介绍与XADC相关的API函数。 7. **CH07_ZYNQ PL中断请求** - **ZYNQ中断介绍**：概述ZYNQ中断系统的架构及其组成部分。 - **搭建硬件工程**：指导如何在VIVADO中搭建包含中断支持的硬件工程。 - **程序分析**：分析实现中断功能的具体程序代码。 8. **CH08_ZYNQ定时器中断实验** - **中断原理**：介绍定时器中断的基本原理。 - **软件中断(SGI)**：解释软件触发中断的方式。 - **共享中断SPI**：探讨共享中断的工作机制。 - **私有中断（PPI）**：解析私有中断的特点及应用场景。 - **私有定时器中断**：介绍如何利用私有定时器实现中断功能。 通过上述课程内容的学习，学员们不仅可以掌握ZYNQ SoC的基础知识，还能深入了解如何使用ZYNQ进行软硬件开发。这对于从事嵌入式系统设计与开发的专业人士来说，是非常宝贵的资源。