玩转Zynq连载28——[ex50] 第一个Zynq系统工程“Hello Zynq”

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1 概述

         如图所示，Zynq系统的PS部分有丰富的外设接口，常见的USB、UART、SPI、I2C、SDIO、CAN、GPIO、以太网，一应俱全，能够满足大多数的嵌入式应用需求。这么强大的外设系统，是不是有些迫不及待了，不着急，万丈高楼平地起，我们要从最简单的流程跑起，带大家先从工具层面玩转Zynq，再深入其中。

         本实例，我们要搭建第一个Zynq系统工程，并且在这个Zynq系统的Cortex A9上在线跑一个通过UART打印“Hello Zynq!”的软件程序。当然了，重点不是Hello Zynq，而是如何新建Zynq系统模块、配置PS的参数、导出硬件、新建软件工程并且在线板级运行起来。流程很重要，大家在开始的时候总要先走一遍流程了解开发的全貌，然后再细细把玩，逐个精通。

 

2 新建工程

         新建文件夹zstar_ex50，注意它的整个存放路径中不要有中文、符号或空格（只能是数字和字母）。

         打开Vivado，参考《玩转Zynq-工具篇：新建Vivado工程.pdf》新建一个Vivado工程。

 

3 ZYNQ硬件配置

         在IP Integrator（IP集成器）下点击Create Block Design（创建新的设计模块）。

         如图所示，在弹出的Create Block Design窗口中，Design name后面输入创建的模块名称（这里命名为zstar_zynq_ps），后面的Directory即文件存放路径使用默认，Specify source set即指定文件的子集也使用默认。

         此时，在Vivado的主视图中，出现了如图所示的Block Design界面。在Diagram中，点击中央的小加号，准备添加zynq的处理器IP核。

         如图所示，在弹出IP列表的Search后面，我们输入关键词zynq，随后筛选出唯一的ZYNQ7 Processing System选项，点击它。

         此时，Diagram界面中央出现了一个名为processing_system7_0的模块，可以双击这个模块，将弹出该模块的配置页面。

         Zynq系统配置页面如图所示。

         点击Presets按钮，弹出菜单如图，接着点击Apply Configuration。

         定位到当前工程路径下，找到zstar_ex50.tcl脚本，选中它，然后点击OK应用该tcl脚本的设定。这不操作的意义在于，将笔者已经配置好的ZYNQ7 Processing System参数整个应用到当前新建工程的系统中。下面我们会看看都有哪些特殊的需要注意的配置，这些配置通常是和我们所使用的板级硬件电路设计相关的。

         如图，设置正在应用生效中。

         完成配置加载后，Zynq系统的当前配置就能够用于我们后续的软件实例。如图所示，在Peripheral I/O Pins选项卡中，UART 1被勾选上了，它对应的MIO48和MIO49列是高亮的，表示UART 1所使用的引脚是MIO48和MIO49。点击OK完成设置。

         回到Diagram中，可以看到ZYNQ模块的接口发生了变化，现在只有FIXED_IO是可以引出的，实际上我们后面的实例中也不使用这个引出的FIXED_IO。点击箭头所指的Run Block Automation按钮。

         弹出图示的对话框，使用默认设置，点击OK就可以。

         这时我们看到，FIXED_IO果然被引出了。

         在Sources页面中，我们可以看到Design Sources下面，我们刚刚创建的系统模块zstar_zynq_ps。

         点击选中zstar_zynq_ps模块，单击右键，弹出菜单中点击Generate Output Products，使得该系统输出生效。

         弹出下面的对话框，点击Generate。

         zstar_zynq_ps模块目前还不是当前工程的顶层模块，必须再次选中它，然后在右键菜单中点击Create HDL Wrapper。

         若弹出如下对话框，使用默认设置，点击OK继续。

         最后，在Flow Navigator的Program and Debug下，点击Generate Bitstream编译整个工程以生成可烧录PL的bit文件。

 

4 导出PS硬件配置和新建SDK工程

         参考文档《玩转Zynq-工具篇：导出PS硬件配置和新建SDK工程.pdf》。

 

5 在线板级调试

         在Zstar板子上，设置跳线帽P3为JTAG模式，即PIN2-3短接。

         连接好串口线（USB线连接PC的USB端口和Zstar板的UART接口）和Xilinx下载线（下载器连接PC的USB端口和Zstar板的JTAG插座）。使用5V电源给板子供电。

         确认当前设备管理器中识别到的COM口号，配置好打开PuTTY串口调试界面。

         接着参考《玩转Zynq-工具篇：SDK在线运行裸跑程序.pdf》将zstar.bit文件和Helloworld.elf文件烧录到Zynq中运行起来。

         SDK Log窗口中，也会打印输出相应的SDK工作信息。

         回到PuTTY中，我们可以看到也已经打印出了我们期盼已久的Hello World（嘿嘿嘿，细心的同学已经发现，不是Hello Zynq，不过没关系，Hello Zynq要你自己尝试改C源码再跑一遍就OK）。

         恭喜你，完成的Zynq系统Cortex A9的运行，裸跑了一个Hello World程序。

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