PULPino在zedboard上的下载、测试

来源：互联网发布：datediff mysql 编辑：程序博客网时间：2024/06/08 19:23

PULPino是一个开源的微型控制系统,基于一个32位RISC-V核心，由瑞士苏黎世联邦理工学院与意大利博洛尼亚大学联合开发。核心IPC接近1,完全支持基整数指令集(RV32I),压缩指令(RV32C)和部分支持乘法指令集扩展(RV32M)。在https://github.com/pulp-platform上有全部源代码，包括：处理器、外设、总线、编译器等，下面是我在zedboard上下载、测试PULPino的过程。试验环境是Ubuntu14.04，64bit。

1、下载、编译GCC编译器

PULPino中引入了一些扩展指令，所以需要修改原来RISC-V提供的编译器，方法很简单，首先

[objc] view plain copy
git clone https://github.com/pulp-platform/ri5cy_gnu_toolchain.git  

获取puplino专用编译器。然后打开终端，进入所在目录，输入make，会自动联网下载RISC-V的编译器，并且加入puplino的补丁。编译过程比较长，编译完成后，修改bashrc(使用命令gedit ~/.bashrc)，将编译得到的GCC工具所在路径添加到PATH，如下：

[objc] view plain copy
export PATH=$PATH:/home/leisl/ri5cy_gnu_toolchain/install/bin  

然后在终端中使用source ~/.bashrc，使得新的设置生效。此时在终端中输入riscv32-unknown-elf-，然后按两下tab键，就会出现所有的GCC工具。

2、安装vivado 2015.1

因为PULPino提供的工程是在vivado 2015.1中测试的，所以这里也下载这个版本，避免出现莫名其妙的问题，下载、解压后，输入

[objc] view plain copy
sudo /.xsetup  

会出现图形化的安装界面，按照提示安装即可，版本选择vivado webpack，软件包里面要勾选Software DevelopKit，安装目录保持默认的/opt/Xilinx，安装的时候可能会提示权限不足，需要在opt下新建一个文件夹Xilinx即可，赋予所有人读写权限。

安装完成后，从xilinx官网获取licence，下载导入。修改bashrc(使用命令gedit ~/.bashrc)，将xilinx可执行文件的路径添加到PATH，如下：

[objc] view plain copy
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/Xilinx/Vivado/2015.1/lib/lnx64.o  
export PATH=$PATH:/home/leisl/ri5cy_gnu_toolchain/install/bin:/opt/Xilinx/Vivado/2015.1/bin:/opt/Xilinx/SDK/2015.1/bin:/opt/Xilinx/SDK/2015.1/gnu/microblaze/lin/bin:/opt/Xilinx/SDK/2015.1/gnu/arm/lin/bin:/opt/Xilinx/SDK/2015.1/gnu/microblaze/linux_toolchain/lin64_be/bin:/opt/Xilinx/SDK/2015.1/gnu/microblaze/linux_toolchain/lin64_le/bin:/opt/Xilinx/DocNav  
export XILINX_VIVADO=/opt/Xilinx/Vivado/2015.1  

使用source ～/.bashrc使得设置生效。

此时输入vivado可以直接打开vivado，但是会提示一些文件夹的权限不足，按照提示修改即可。

3、需要PyYAML，使用 sudo python ./setup.py install 进行安装即可。

4、下载pulpino源码

在终端中输入如下指令：

[objc] view plain copy
git clone https://github.com/pulp-platform/pulpino.git  

很快，大约13.11MB，进入所在目录，运行./update-ips.py，这个命令会将各个IP的代码从github上clone到ipx目录下。

5、编译pulpino
在编译的最后需要用到gmake，所以在编译前先建立一个gmake的软连接，如下：

[objc] view plain copy
cd /usr/bin  
sudo ln -s make gmake       

进入pulpino的fpga目录，输入make all，会自动编译需要下载到FPGA的bit文件、rootfs、devicetree、fbsl、uboot等，都会在pulpino/fpga/sw/sd_image目录下出现。

在编译得到rootfile的时候可能需要给出交叉编译工具（BR2_TOOLCHAIN_EXTERNAL_PATH）的路径，输入如下路径即可

[objc] view plain copy
/opt/Xilinx/SDK/2015.1/gnu/arm/lin  

6、制作zedboard启动的SD卡

需要将上面得到的bit文件、rootfs、devicetree、fbsl、uboot等复制到SD卡中，在复制之前，需要格式化SD卡，将其分为两个分区，一个boot分区，一个root分区，分区制作的方法在www.wiki.xilinx.com/Prepare+Boot+Medium中有详述，按照其中的步骤一步步来即可。这里也简单提一下，不清楚的可以参考那篇文章。我是通过USB读卡器读写SD卡的，插上读卡器之后，使用命令

[objc] view plain copy
dmesg  

会在最后列出SD对应的盘符，我的是sdb，所以使用如下指令擦除第一个sector，将其中的X换为b，在后面不再强调这一点

[objc] view plain copy
dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1024 count=1  

使用如下指令查看SD卡的情况：

[text] view plain copy
fdisk -l /dev/sdX  

输出类似如下：

[objc] view plain copy
Disk /dev/sdb: 8068 MB, 8068792320 bytes  
249 heads, 62 sectors/track, 1020 cylinders, total 15759360 sectors  
Units = sectors of 11 * 512 = 512 bytes  
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes  
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes  
Disk identifier: 0x00000000  
   
Disk /dev/sdb doesn't contain a valid partition table  

使用上面结果第一行的SD卡总大小除以8225280，得到扇面数，也就是8068792320 / 8225280 = 980，这个值在下面会用到，接下来进行分区：

[objc] view plain copy
fdisk /dev/sdX  
Command (m for help): x  
Expert command (m for help): h  
Number of heads (1-256, default 30): 255  
Expert command (m for help): s  
Number of sectors (1-63, default 29): 63  
Expert command (m for help): c  
Number of cylinders (1-1048576, default 2286): <刚刚计算得到的扇面数>  
Command (m for help): r  
Command (m for help): n  
Partition type:  
 p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)  
 e extended  
Select (default p): p  
Partition number (1-4, default 1): 1  
First sector (2048-15759359, default 2048):  
Using default value 2048  
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-15759359, default 15759359): +200M  
   
Command (m for help): n  
Partition type:  
 p primary (1 primary, 0 extended, 3 free)  
 e extended  
Select (default p): p  
Partition number (1-4, default 2): 2  
First sector (411648-15759359, default 411648):  
Using default value 411648  
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (411648-15759359, default 15759359):  
Using default value 15759359  
Command (m for help): a  
Partition number (1-4): 1  
   
Command (m for help): t  
Partition number (1-4): 1  
Hex code (type L to list codes): c  
Changed system type of partition 1 to c (W95 FAT32 (LBA))  
   
Command (m for help): t  
Partition number (1-4): 2  
Hex code (type L to list codes): 83  
Command (m for help): p  
   
Disk /dev/sdb: 8068 MB, 8068792320 bytes  
249 heads, 62 sectors/track, 1020 cylinders, total 15759360 sectors  
Units = sectors of 11 * 512 = 512 bytes  
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes  
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes  
Disk identifier: 0x920c958b  
   
 Device Boot Start End Blocks Id System  
/dev/sdb1 * 2048 411647 204800 c W95 FAT32 (LBA)  
/dev/sdb2 411648 15759359 7673856 83 Linux  
   
Command (m for help): w  
The partition table has been altered!  
   
Calling ioctl() to re-read partition table.  
   
WARNING: If you have created or modified any DOS 6.x  
partitions, please see the fdisk manual page for additional  
information.  
Syncing disks.  

拔出SD卡，再插入计算机，此时在/dev目录下应该出现了sdb1、sdb2，使用如下命令格式化这两个分区：

[objc] view plain copy
mkfs.vfat -F 32 -n boot /dev/sdb1  
mkfs.ext4 -L root /dev/sdb2  

然后加载这两个分区

[objc] view plain copy
mkdir -p /mnt/boot  
mount /dev/sdb1 /mnt/boot  
<pre class="text">mkdir -p /mnt/root  
mount /dev/sdb2 /mnt/root   

将pulpino/fpga/sw/sd_image目录下的BOOT.bin、uImage、devicetree.dtb三个文件复制到/mnt/boot，也就是SD的Boot分区，将rootfs.tar解压缩到/mnt/root，也就是root分区，解压指令如下：

[objc] view plain copy
cd /mnt/root  
tar -xvf /home/leisl/pulpino/fpga/sw/sd_image/rootfs.tar  

SD卡就制作完成了。

7、安装minicom，这是一个linux下使用的串口工具，使用如下命令即可安装：

[objc] view plain copy
sudo apt-get install minicom  

8、将zedboard接电源，并且将J14 UART口接计算机，网口接到hub，要求有DHCP功能，家用的无线路由器都有这个功能。波动开关，加电。

9、此时在终端中使用ls /dev可以发现又一个新设备ttyACM0，这个对应的就是zedboard，打开minicom，如下：

[objc] view plain copy
sudo minicom -s  

然后配置串口为/dev/ttyACM0，如下：

其余保持不变，返回后，点击回车，即可连上，如下：

输入reset，重新启动zedboard。登录时用户名是root，没有密码。

10、设置zedboard的SSH

在zedboard上新建一个用户，与主机的用户名相同，我这里就是leisl，

[objc] view plain copy
adduser leisl  

修改zedboard上的/etc/shadow，原来的一行如下：

改为如下：

[objc] view plain copy
leisl:1H9sF86SwXPkk:15695:5:99999:7:5:20000:   

此时就可以正常使用ssh访问zedboard了，也可以使用scp传递文件了。

11、进入pulpino/fpga/sw/apps/spiload，输入make，得到spiload，上传到zedboard

[objc] view plain copy
scp spiload leisl@192.168.2.104:/home/leisl/  

12、编译应用程序

首先安装cmake、libswitch-perl

[objc] view plain copy
sudo apt-get install cmake  
sudo apt-get install libswitch-perl  

在pulpino目录下新建一个文件夹build，将pulpino/sw目录下的cmake_configure.riscv.gcc.sh复制到build文件夹下，修改如下两项：

[objc] view plain copy
# if you want to have compressed instructions, set this to 1  
RVC=1，改为1  
PULP_GIT_DIRECTORY=../   按照实际修改即可  

执行这个配置文件。接下来可以编译应用程序，在build目录下，输入make led_demo，将pulpino/build/apps/fpga/led_demo/slm_files目录下的spi_stim.txt上传到开发板，如下：

[objc] view plain copy
scp spi_stim.txt leisl@192.168.2.101:/home/leisl  

然后在ssh或者minicom中执行./spiload ./spi_stim.txt，可以发现亮了7个红色LED灯。但是实际上这个程序要丰富的多，LED灯应该是类似于跑马灯那样点亮的，而不是一下子点亮，需要修改pulpino/sw/apps/fpga/led_demo目录下的main.c，将其中waste_time函数中的循环次数变大，改为1000000，重新到build目录下编译，然后上传，运行，可以发现跑马灯的效果。

13、编译应用程序helloworld

首先需要修改一下helloworld，具体原因不知道，但是如果不做这个修改，不会显示helloworld，修改pulpino/sw/apps/helloworld目录下的main.c文件，如下：

[objc] view plain copy
#include <stdio.h>  
void waste_time() {  
  int i;  
  for(i = 0; i < 1000000; i++) asm volatile("nop");  
}  
  
int main()  
{  
  waste_time();                 // 添加了一个waste_time函数  
  printf("Hello World!!!!!\n");  
  
  return 0;  
}  

然后进入build目录，输入make helloworld，将pulpino/build/apps/helloworld/slm_files目录下的spi_stim.txt上传到开发板，具体步骤参考上面的，然后再minicom中执行，

[objc] view plain copy
./spiload -t5 ./helloworld  

有个地方需要注意，spiload要加上参数-t，表示在这几秒之内pulpino通过UART输出的信息都显示在屏幕上，就可以发现helloworld了。

其余的试验还没有做，有兴趣的朋友可以试试，到时告诉我测试步骤、测试结果啊。

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