生成PL設(shè)備樹及動(dòng)態(tài)加載PL程序和設(shè)備樹

peng85246

• 實(shí)驗(yàn)說明
  

操作環(huán)境：

• Windows 7/10 64bit
• Xilinx Vivado 2017.4
• Ubuntu 14.04
  ) Y( c* z/ U+ n) C4 B; {- J2 V

$ R3 O3 G& O# Y& V/ X3 i5 n& H7 n

表 1

開發(fā)板型號(hào)	是否支持本實(shí)驗(yàn)
TLZ7x-EasyEVM	支持
TLZ7xH-EVM	支持

在運(yùn)行Linux系統(tǒng)下，對(duì)于Zynq PL端的開發(fā)，可以通過動(dòng)態(tài)加載PL端程序、PL設(shè)備樹的方法對(duì)其進(jìn)行配置。PL端設(shè)備樹文件xxx.dtsi的生成，需要依賴于Vivado工程的xxx.hdf硬件描述文件和Xilinx設(shè)備樹源碼。

本文以光盤"All-Programmable-SoC-demos\tl-axi-gpio-led-demo"例程為例，演示生成、編譯PL端設(shè)備樹文件，以及動(dòng)態(tài)加載PL端程序和PL設(shè)備樹的方法。

• 生成PL端設(shè)備樹文件
• 導(dǎo)出Vivado工程硬件描述文件
  

參照《基于TcL腳本生成Vivado工程及編譯》文檔，生成Vivado工程并對(duì)其進(jìn)行編譯，后面將由Vivado工程編譯生成的xxx.bin文件進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載。

點(diǎn)擊Vivado的菜單欄"File -> Export -> Export Hardware…"，彈出對(duì)話框中點(diǎn)擊OK，導(dǎo)出tl-axi-gpio-led-demo例程的xxx.hdf硬件描述文件。

* [9 C# Z6 l& f

導(dǎo)出完成后，將在"All-Programmable-SoC-demos\tl-axi-gpio-led-demo\"工程目錄下生成"\hw\src\runs\axi_gpio.sdk\axi_gpio_wrapper.hdf"文件，同時(shí)TcL控制臺(tái)打印如下信息。

& b) C) v0 B+ S3 X; R: s1 W; c) Y4 i$ j

點(diǎn)擊Vivado的菜單欄"File -> Launch SDK"，使用Xilinx SDK加載xsdk工程。在彈出對(duì)話框中點(diǎn)擊OK，打開xsdk工程如下圖所示。

$ Q- A6 d3 _7 T7 q" e( o

• 導(dǎo)入device-tree-xlnx
  

Xilinx設(shè)備樹源碼為“光盤\Linux-system\device-tree-xlnx\src\device-tree-xlnx-[Git 系列號(hào)]-[版本號(hào)].tar.gz”，其中Git系列號(hào)與版本號(hào)以實(shí)際的為準(zhǔn)。將其解壓到Windows非中文目錄，解壓后安裝包內(nèi)容如下圖所示。

PL端xxx.dtsi設(shè)備樹文件需要依賴于Xilinx設(shè)備樹源碼生成。

點(diǎn)擊Xilinx SDK菜單欄"Xilinx -> Reposistories"。

在彈出的Xilinx SDK資源庫配置界面中，點(diǎn)擊"Repositories -> New…"，彈出對(duì)話框中選中解壓到非中文路徑下的device-tree-xlnx源碼，點(diǎn)擊“確定”將其添加進(jìn)來。

+ o7 Z' `, X, B( B+ C4 i4 S

添加完device-tree-xlnx設(shè)備樹源碼如下圖所示，點(diǎn)擊OK完成。

• 生成PL設(shè)備樹
  8 c' W1 Q! E3 I4 @* I# c

點(diǎn)擊Xilinx SDK菜單欄"File -> New -> Board Support Package"，新建Board Support Package。

1 Y) Z" m" {! j/ l9 @

在彈出新建Board Support Package配置界面中，按照下圖默認(rèn)選項(xiàng)配置Project name（BSP包命名），Hardware Platform，CPU，同時(shí)在Board Support Package選項(xiàng)中勾選"device_tree"，點(diǎn)擊Finish完成配置。

# N) q+ n( a' b* j& u% U

在彈出的界面，將dt_overlay的值修改成true，該選項(xiàng)將支持設(shè)備樹文件的動(dòng)態(tài)加載，如圖所示。

點(diǎn)擊OK，完成SoC工程"hw\src\runs\axi_gpio.sdk\device_tree_bsp_0\pl.dtsi"設(shè)備樹文件修改，如下圖所示。

• pl.dtsi文件是PL端使用的IP核對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹，我司實(shí)際開發(fā)中僅用到此設(shè)備樹文件；
• zynq-7000.dtsi文件是Xilinx提供給所有Zynq-7000開發(fā)板使用（沒用到此文件）；
• system.dts根據(jù)開發(fā)板上的具體實(shí)現(xiàn)，修改設(shè)備樹使其可正常工作（沒用到此文件）。​​​​​​​
  

• 編譯設(shè)備樹
  5 S' I* K' j/ y  j  P& S, J

在Ubuntu下新建"/home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx"工作目錄，將前面步驟生成的"hw\src\runs\axi_gpio.sdk\device_tree_bsp_0\pl.dtsi"設(shè)備樹文件拷貝到該目錄下，如下圖所示：

Host#mkdir -p /home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx

Host#cd/home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx

Host#ls

執(zhí)行Linux內(nèi)核編譯時(shí)，會(huì)在Linux內(nèi)核源碼"scripts/dtc/"目錄下生成設(shè)備樹編譯器dtc工具。執(zhí)行如下指令，使用dtc工具編譯pl.dtsi設(shè)備樹源文件。

編譯完成后將在當(dāng)前目錄下生成dtbo文件，指令中dtc工具路徑以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

Host#ls /home/tronlong/Zynq/Linux-system/kernel/scripts/dtc

Host#/home/tronlong/Zynq/Linux-system/kernel/scripts/dtc/dtc -q -@ -O dtb -o pl.dtbo pl.dtsi

. k9 X3 X. c" S- Y5 o! S

• 動(dòng)態(tài)加載PL程序和設(shè)備樹
  , x  r; F+ u: A4 `8 I5 ]" p! r

開發(fā)板上電啟動(dòng)進(jìn)入文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下指令新建"/lib/firmware"目錄。將編譯生成的dtbo文件，以及由Vivado工程編譯生成的xxx.bin文件復(fù)制到"/lib/firmware"目錄，并將xxx.bin文件重命名為system_wrapper.bin。

Target#mkdir -p /lib/firmware

Target# mv /lib/firmware/axi_gpio_xc7z020.bin /lib/firmware/system_wrapper.bin

執(zhí)行以下指令在文件系統(tǒng)根目錄下新建configfs目錄及設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并從"/lib/firmware"目錄下動(dòng)態(tài)加載PL端程序和dtbo文件。

Target#mkdir /configfs
Target#mount -t configfs configfs /configfs
Target#mkdir /configfs/device-tree/overlays/full
: o7 z4 A; A6 H" qTarget#echo -n "pl.dtbo" >  /configfs/device-tree/overlays/full/path
, G" q* k' b( e; t+ }' Z% p& Y
2 F2 {; m* I) L% o6 R
若需要重新加載dtbo文件，執(zhí)行如下指令刪除full目錄，再重新創(chuàng)建，然后再動(dòng)態(tài)加載dtbo文件即可。
Target#rmdir /configfs/device-tree/overlays/full
Target# mkdir /configfs/device-tree/overlays/full
Target# echo -n "pl.dtbo" >  /configfs/device-tree/overlays/full/path

1 e6 i; j0 F, U7 L9 ~

• 動(dòng)態(tài)加載多個(gè)設(shè)備樹
  7 e, O) x+ x9 I* q; g% q

若按照上面的步驟加載了一個(gè)設(shè)備樹，如果還想加載其他dtbo，可以在"/configfs/device-tree/overlays/"目錄下再任意新建一個(gè)文件夾，然后再加載設(shè)備樹：

Target# mkdir /configfs/device-tree/overlays/pl_dtbo

Target# echo -n “pl.dtbo” > /configfs/device-tree/overlays/pl_dtbo/path