Xilinx MicroBlaze实践总结

该总结来源于对自己根据HUST_STI的视频教程与《xilinx开发实例教程》一书的实践总结。有机会可以玩玩开源的or1200.

MicroBlaze即xilinx的软核。下面介绍相关的工具及开发流程，以及一些需要注意的点。

下面根据视频流程梳理。

1、xps软件，新建bsp工程。文件后最为xmp。选择AXI的总线架构。可以选着开发套件如ML605也可以自定义，需指定cpu的reset引脚。后面添加IP外设、DDR、串口。生产bsp工程后可以看到总线的连接图，生成了.mhs文件，可以看到个模块的系统图，UCF引脚约束文件

2、可以现在双击修改ddr控制器的ip核设置，修改端口的外设总线连接、时钟分频、可以修改没有用到的引脚。修改microblaze内核的icache与dcache的大小，可以看到各个外设的地址。

需注意；ucf中的端口port及总线连接中的名称一致，clk需修改我们板子上的无源的，修改clk模块中的脚

3、添加gpio，选axi_lite总线，修改gpio的名字与ucf中的一致。添加spi控制器的ip核、在总线图里修改spi控制器的某些脚接地，删掉没用的脚，注意修改对应的端口一致。

编译生成system.bit文件，即为内核文件。可以注意生成过程即是按照mhs文件中的内容分布综合映射的。这时export design/export &launch sdk。打开sdk。最后在sdk_export目录下新建一个sw的目录用来放我们的软件，设置工作区在这。

打开edk界面可以看到xml文件，生成了一个platform工程，有之前的system.bit文件、system.xml文件、bmm文件与xps中的bram中是一致的。新建一个hello world工程（默认是在ddr上跑的），关闭自动编译功能。建好工程会自动编译一遍、生成了2个工程、bsp工程与用户工程。bsp工程中可以看到有lib等c语言函数库等常用的如xgpio.h。里面根据我们的实际外设都有相应的驱动。用户工程中有个ld文件，决定程序在那里跑。可以看到与xps中的地址是符合的，build一下可以看到生成的elf文件大小。program FPGA菜单中，选择loop，这样将根据system.bit与bmm文件即孔的loop文件生成download.bit文件。下进去，但是只是下了内核。后面在工程处，右键，run as/launch on hardware，即将软件程序下进去了，可以在终端窗口看到串口发过来的hello world证明ok

再新建一个外设测试工程。工程类型是外设测试，可以看到生成了相应的外设测试的c文件。直接编译进fpga，串口可以看到测试通过了。

4、建一个在bram上跑的ram工程。新建的工程默认在ddr上跑，需修改ld文件。generate a linker script，修改后就变了。修改hello world.c文件，实现流水灯，需要用到bsp提供的驱动函数。可以研究下<xgpio.h>文件。这个时候，由于是在bram里面跑，program fpga不用选loop，而是生成的elf文件，生成download.bit后下载可以看到流水灯跑起来了。

若想固化到flash中，则需生成mcs文件，打开impact，新建spi工程，添加download.bit，填充到spi中，然后初始化chain，添加spi，选择我们的spi的型号、生成了mcs文件再下进去，设置从flash启动，断电后就跑了起来

5、自定义外设（数码管驱动外设）：xps中点开建立外设向导，练到axi4_lite总线上，设置需要几个寄存器，好了后即可在ip分类的user下看到自己的SEG7的ip。实际上先关的文件再pcores文件夹下。需进行修改，在mpd文件中的ports部分添加自己的端口，修改userlogic.v中添加自己的端口，input和output。vhd文件中有3出修改，需修改2处ports，map部分中也得修改

6、添加ip后，project-rescan USER Repositions更新后看到自己的ip外设端口出来了设置方向与名称。将自己的逻辑添加到user_logic.v文件中的相应位置

7、修改管脚约束，生成bitstream，导入sdk，更新下xml文件。看到加进来的外设有了。新建hello world工程，看到mss文件。修改ld文件让代码为到ddr中跑。写数码管的c语言程序，需要用到<xil_io.h><xbasic_types.h>等文件。后面下进去看到数码管工作起来了

8、添加spi的控制器，删掉原来的。修改ip核的配置，分频系数等，修改引脚名字和脚的连接。

9、导入sdk，同上，更新xml文件，新建helloworld，将提前写好的c文件加进来。下程序时还是空的loop（只有为在bram上跑的程序才能一起合并，否则都只能是loop）

10、体会用户程序与boot程序：

需2个工程。用户用处与boot工程。用户工程spi_user_app.c，编译生成elf文件，这个是跑在ddr上的，对于的ld文件中得是相应的设置boot工程、spi_bootloader.c。改c文件中用了函数指针调到了用户程序spi_user_app.c中。这个是在bram中跑的。这个一起生成bootload文件下进去，然后再把用户elf文件通过run as方式下进去

11、全部固化到flash中：

需用到一些工具，目的是将上面的由bootloader合并生成的bit文件与用户程序的elf文件生成mcs文件。最后生成了combine.mcs文件。这样每次断电后重启都是这样的

感想：

1、选用ip的时候，连到那个总线上，即会生成一整套的总线接口

2、自定义ip的时候也是，在合适的地方添加自己的逻辑实现即可，软件自动帮你生成了相应的接口，即axi的总线接口标准

3、可以体会一下有了硬件的seg驱动，软件上应该怎么写，与原来我们用单片机实现seg驱动有什么不一样。

4、有机会可以试试开源的OR1200,相应的软件工具和环境都是开源的，linux也支持

                                                                                                                                               2014-4-14于hust 西一