如何在Zynq-7000上烧写PL Image

在Zynq-7000上编程PL大致有3种方法：

1. 用FSBL，将bitstream集成到boot.bin中

2. 用U-BOOT命令

3. 在Linux下用xdevcfg驱动。

 

步骤：

1. 去掉bitstream的文件头

 

用FSBL烧写PL Images没有什么好说的，用Xilinx SDK的Create Boot Image工具即可完成，不再赘述。用后两种方法需要把bitstream文件的文件头用bootgen工具去掉。

 

一个典型的bif文件如下所示：

the_ROM_image:
{
[bootloader]<fsbl_name>.elf
<pl_bitstream_name>.bit
<u-boot_name>.elf
}

bif文件可以用文本编辑器写，也可以用Xilinx SDK的Create Boot Image工具生成。然后在命令行下用以下命令即可去掉bitstream文件的文件头。

bootgen -image <bootimage>.bif -split bin -o i BOOT.BIN

"-split”参数可以生成以下文件：

<pl_bitstream_name>.bit.bin

 

2. 在U-BOOT下烧写PL Image

命令”fpga load”和”fpga loadb”都可以。区别是前一个命令接受去掉了文件头的bitstream文件，后一个命令接受含有文件头的bitstream文件。

 

在OSL 2014.2上，缺省编译就可以完整支持写入PL Image的功能。但是在Petalinux 2013.10下，尽管可以在U-BOOT下看到命令”fpga”，还需要在文件

<PROJ>/subsystems/linux/configs/u-boot/platform-top.h 中增加以下内容后重新编译才可以支持具体的功能。

 

/* Enable the PL to be downloaded */

#define CONFIG_FPGA

#define CONFIG_FPGA_XILINX

#define CONFIG_FPGA_ZYNQPL

#define CONFIG_CMD_FPGA

#define CONFIG_FPGA_LOADFS

 

在OSL 2014.2 U-BOOT中，具体的功能是在zynqpl.c的zynq_load()中实现的。

 

3. 在Linux下烧写PL Image

OSL Linux 2014.2.01中已经含有xdevcfg驱动了（之前就有，不过本文是在这个版本上验证的），直接用以下命令就可以完成PL Image写入。

cat <path_to_storage_media>/<pl_bitstream_name>.bit.bin > /dev/xdevcfg

 

Linux驱动的源代码在xilinx_devcfg.c中。因为驱动的编号是通过alloc_chrdev_region()动态分配的，所以不需要手工用mknod命令手动建立设备节点。

 

在Linux驱动中，每次往DevCfg中写入4096字节，直到全部写完。

 

4. 在用户程序中烧写PL Image

 

目前没有现成的源码来完成这个功能，不过可以用mmap()把DevCfg的寄存器映射到用户程序的虚地址中，然后参考一些现成的软件代码来完成这个功能：

    * FSBL中的pcap.c

    * U-BOOT中的zynqpl.c

    * Linux中的xilinx_devcfg.c

    * Xilinx SDK中的例子。例子位于以下位置，随SDK的版本会有变化。

        C:\Xilinx\SDK\2014.1\data\embeddedsw\XilinxProcessorIPLib\drivers\devcfg_v3_0\examples\index.html

 

小结：

DevCfg外设内部有自己的DMA，只需要简单的配置PL Image的基地址和长度到DevCfg寄存器，就可以完成Zynq-7000 PL Image的加载。Xilinx已经提供了灵活的解决方案，如果开发者要把这个功能集成在自己的应用程序中，也有很多的代码可以参考，并不是很困难的任务。