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Vivado中zynq-fsbl.elf bootloader文件的程序固化

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简介:
本文介绍了在Xilinx Vivado环境下,将ZYNQ-FSBL.ELF启动加载器程序固化到硬件中的详细步骤和注意事项。 在嵌入式系统开发过程中,Vivado是设计、实现与调试基于Xilinx Zynq系列FPGA项目的必备工具。Zynq集成了处理系统(PS)和可编程逻辑(PL),提供了一个软硬件结合的平台。 **Vivado程序固化** 此过程也称作bitstream配置,指的是将HDL代码编译为二进制文件(bitstream),并将其加载到FPGA的存储器中以实现特定功能。该流程包括综合、布局布线和优化等步骤,并最终生成包含所有硬件信息的bitstream文件。Vivado提供了图形化界面及命令行工具来完成这一系列操作。 **Bootloader与zynq-fsbl.elf** 在Zynq系统中,bootloader是启动过程的第一步,负责初始化处理器、设置内存映射以及加载操作系统内核等任务。Xilinx为Zynq平台提供了一个基础引导加载程序(Foundation Boot Loader, FSBL),其二进制文件即zynq-fsbl.elf。FSBL是用户设计中运行在PS上的第一个软件,通常被烧录到外部存储设备如SPI Flash上。 **zynq-fsbl.elf的工作流程** 1. **启动过程**: 当Zynq芯片加电或复位时,会从配置存储器加载初始设置并执行预定义地址的FSBL代码。 2. **内存配置**: FSBL初始化DDR内存,设定其工作模式和大小等参数。 3. **设备初始化**: 检测及启动其他外围设备如以太网、GPIO等。 4. **加载硬件描述**: 如有必要,FSBL会读取并部署bitstream到PL部分来实现所需的硬件功能。 5. **应用程序加载**: FSBL将用户的应用程序或操作系统映像装载至内存,并转交执行权。 **Flash编程** 在实际应用中,通常需要把包括FSBL在内的引导文件固化于非易失性存储器如SPI Flash。Vivado的“硬件管理器”工具可用来编写并验证这些内容,这包括了bitstream、第二阶段加载程序(例如U-Boot)等。 **Flash Zynq** 这里的术语指的是对Zynq系统中使用的闪存设备进行编程操作,在启动时从该存储器件载入PS内存。因此正确地配置和编程这类硬件对于确保系统的正常运行至关重要。 总结而言,Vivado的程序固化涵盖了FPGA硬件配置及引导流程,并且zynq-fsbl.elf作为Zynq平台的基础加载程序是整个启动过程中的关键环节。理解这些原理有助于开发者更高效实现基于Zynq的嵌入式系统开发和调试任务。

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客服
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  • Vivadozynq-fsbl.elf bootloader
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    本文介绍了在Xilinx Vivado环境下,将ZYNQ-FSBL.ELF启动加载器程序固化到硬件中的详细步骤和注意事项。 在嵌入式系统开发过程中,Vivado是设计、实现与调试基于Xilinx Zynq系列FPGA项目的必备工具。Zynq集成了处理系统(PS)和可编程逻辑(PL),提供了一个软硬件结合的平台。 **Vivado程序固化** 此过程也称作bitstream配置,指的是将HDL代码编译为二进制文件(bitstream),并将其加载到FPGA的存储器中以实现特定功能。该流程包括综合、布局布线和优化等步骤,并最终生成包含所有硬件信息的bitstream文件。Vivado提供了图形化界面及命令行工具来完成这一系列操作。 **Bootloader与zynq-fsbl.elf** 在Zynq系统中,bootloader是启动过程的第一步,负责初始化处理器、设置内存映射以及加载操作系统内核等任务。Xilinx为Zynq平台提供了一个基础引导加载程序(Foundation Boot Loader, FSBL),其二进制文件即zynq-fsbl.elf。FSBL是用户设计中运行在PS上的第一个软件,通常被烧录到外部存储设备如SPI Flash上。 **zynq-fsbl.elf的工作流程** 1. **启动过程**: 当Zynq芯片加电或复位时,会从配置存储器加载初始设置并执行预定义地址的FSBL代码。 2. **内存配置**: FSBL初始化DDR内存,设定其工作模式和大小等参数。 3. **设备初始化**: 检测及启动其他外围设备如以太网、GPIO等。 4. **加载硬件描述**: 如有必要,FSBL会读取并部署bitstream到PL部分来实现所需的硬件功能。 5. **应用程序加载**: FSBL将用户的应用程序或操作系统映像装载至内存,并转交执行权。 **Flash编程** 在实际应用中,通常需要把包括FSBL在内的引导文件固化于非易失性存储器如SPI Flash。Vivado的“硬件管理器”工具可用来编写并验证这些内容,这包括了bitstream、第二阶段加载程序(例如U-Boot)等。 **Flash Zynq** 这里的术语指的是对Zynq系统中使用的闪存设备进行编程操作,在启动时从该存储器件载入PS内存。因此正确地配置和编程这类硬件对于确保系统的正常运行至关重要。 总结而言,Vivado的程序固化涵盖了FPGA硬件配置及引导流程,并且zynq-fsbl.elf作为Zynq平台的基础加载程序是整个启动过程中的关键环节。理解这些原理有助于开发者更高效实现基于Zynq的嵌入式系统开发和调试任务。
  • Vivado步骤
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    本文章介绍了使用Xilinx Vivado工具进行FPGA设计时,实现程序固化(编程)的具体步骤和方法。通过详细说明每一步的操作流程,帮助读者轻松掌握将HDL代码转化为实际硬件功能的技术要点。 ### VIVADO固化程序步骤详解 #### 一、烧录Bit文件 在FPGA开发过程中,将设计好的逻辑电路转化为硬件实现的一个关键步骤就是通过Vivado软件将Bitstream文件烧录到FPGA芯片上。下面详细介绍这一过程: 1. **正确连接FPGA专用下载器与调试板卡或产品**: - 首先确保专用下载器与目标板卡或产品的连接正确无误,并且严禁带电操作。 - 连接完毕后,检查电源线,确保所有连线都已安全稳定地连接好。 2. **打开Vivado 18.3软件**: - 启动Vivado Design Suite 18.3版本的软件。 3. **打开Hardware Manager**: - 在主界面上点击“Open Hardware Manager”。 4. **连接板卡**: - 在弹出的窗口中,点击特定图标连接板卡。 5. **软件识别芯片型号**: - Vivado软件会自动识别已连接的FPGA芯片型号,并在界面上显示出来。 6. **选择Program Device**: - 右键点击识别到的芯片型号,在菜单中选择“Program Device...”。 7. **选择Bitstream文件**: - 在弹出的对话框中,“Bitstream file”选项下选择要烧录的Bit文件。 - 如果有debug probes file(例如ltx文件),并且与Bit文件在同一目录下,则会被软件自动关联。 8. **执行烧录操作**: - 点击“Program”按钮开始烧录过程。 - 等待软件完成下载过程,下载完成后即可进行后续调试工作。 #### 二、固化MCS文件 除了Bit文件外,有时还需要将MCS文件固化到外部存储器(如Flash)中,以便于FPGA在启动时加载配置数据。这一过程涉及的操作相对复杂,包括添加配置内存设备、选择具体的Flash型号以及烧录MCS文件等步骤。 1. **连接与准备**: - 同样地,首先要正确连接FPGA专用下载器与调试板卡或产品,并且确保所有连线正确无误。 2. **打开Vivado 18.3软件并打开Hardware Manager**: - 此步与烧录Bit文件的前几步相同。 3. **连接板卡并识别芯片型号**: - 此步同样适用于固化MCS文件的过程。 4. **添加配置内存设备**: - 右键点击识别到的芯片型号,选择“Add Configuration Memory Device...”,添加外部存储器(如Flash)型号。 5. **选择具体的Flash型号**: - 在弹出的窗口中,在“search”栏输入具体型号(例如MT25QL128),查找并选择合适的Flash型号。 6. **固化官方指定型号的Flash**: - 在“configuration file”中添加要固化的MCS文件。 - 添加完成后点击“OK”,等待烧录完成。如果程序中有ILA调试模块,在烧录完成后会弹出一个提示框,此时只需点击“OK”即可关闭提示。 7. **固化非官方指定型号的Flash**: - 在“configuration file”中添加要固化的MCS文件,并执行擦除步骤。 - 点击“OK”,等待擦除完成。再次选择“Program Configuration Memory Device...”,重复上述步骤进行烧录。 - 如果软件快速完成烧写而没有达到预期时间(通常固化需要2-3分钟),则需要重新执行烧写步骤。 通过以上详细步骤,可以顺利完成Bit文件的烧录以及MCS文件的固化操作。这些操作是FPGA开发中非常重要的环节,确保了硬件设计能够被正确加载并运行。
  • VivadoBIN步骤
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    本简介详细介绍了在Xilinx Vivado软件环境下,如何进行BIN文件的创建及固化的具体操作步骤。适合硬件开发工程师参考学习。 ### Vivado软件bin文件固化步骤详解 #### 一、前言 在FPGA设计与开发过程中,将设计结果固化到硬件设备是一项重要的步骤。本段落详细介绍了使用Xilinx Vivado 2017.4版本进行bin文件固化的流程。通过本教程,您可以学会如何正确地烧写bin文件至目标硬件中,并确保设计能在实际环境中稳定运行。 #### 二、准备工作 在开始固化过程前,请确认以下事项已完成: 1. **安装Vivado 2017.4**:您的计算机需已安装Xilinx Vivado 2017.4版本软件。尽管各版本操作类似,但为确保一致性和准确性,建议使用指定版本。 2. **准备下载器(JTAG接口)**:准备好适用于FPGA的JTAG接口下载工具,并确认其正常工作状态。 3. **生成bin文件**:完成设计并生成包含综合、布局布线后的最终设计信息的bin文件。 #### 三、固化步骤详解 接下来,我们将详细说明如何使用Vivado软件进行bin文件固化的操作: ##### 步骤一:连接下载器 - 将JTAG接口下载器与PC端正确连接,并确保电源开启。 - 连接时,请保证稳固且无误,这是后续操作的基础。 ##### 步骤二:启动并打开工程文件 - 启动Vivado 2017.4软件。 - 打开相应的项目文件。通常在软件启动界面通过“Open Project”选项来完成此步骤。 - 如果之前已保存过项目,可以选择最近的项目列表中的一个继续工作。 ##### 步骤三:自动连接与添加内存设备 - 在打开工程后,点击“Autoconned”按钮以检测并连接到已经连接的下载器。 - 完成自动连接后,如果工程中尚未配置内存设备,则需手动添加。具体步骤如下: - 右键点击目标FPGA设备(例如:xc7a100),选择“Add Configuration Memory Device”选项。 - 在弹出窗口内输入正确的内存型号,如N25Q128,并根据核心板使用的实际内存类型进行选择。 - 设置适当的电压等级,比如3.3V。 ##### 步骤四:编程配置内存设备 - 添加了内存设备后,接下来是将bin文件烧写到该设备中: - 右键点击新添加的内存设备,然后选择“Program Configure Memory Devices”选项。 - 在弹出窗口内选择正确的bin文件。确保所选为包含所需设计信息的正确bin文件。 - 点击“OK”按钮开始编程过程。此步骤可能需要一些时间,请耐心等待直至完成。 - 完成后软件会提示,此时点击“Cancel”关闭该提示。 ##### 步骤五:结束固化 - 关闭电源,并断开下载器与目标板的连接。 - 重新上电。新的程序已成功烧写到核心板中,可以开始进行功能验证或进一步的应用测试了。 #### 四、总结 通过上述步骤,您应掌握了使用Xilinx Vivado 2017.4软件将bin文件固化至硬件中的完整流程。此过程是确保设计能在实际环境中稳定运行的关键一步。请仔细遵循指南,并保证每一步准确无误以避免可能的问题和错误发生。
  • ZYNQ X7Z020 PL端
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    本简介探讨了基于Xilinx Zynq-7000系列中型号为XC7Z020的芯片,在其可编程逻辑(PL)部分进行硬件描述语言编程并实现程序固化的详细过程与技巧。 ZYNQ X7Z020 的PL端程序已经固化,在领航者开发板上验证通过。
  • Vivado详尽指南.docx
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    本文档提供了关于使用Xilinx Vivado工具进行FPGA项目开发时,将设计文件转换为可部署硬件固件的详细步骤和指导。涵盖了从编译到下载整个流程中的关键操作,旨在帮助工程师高效完成程序固化过程。 Vivado里程序固化详细教程:本教程将详细介绍如何在Vivado环境中进行程序的固化步骤。从准备工作到最终验证,每个环节都将详尽解说,帮助用户全面掌握操作流程和技术要点。
  • ZYNQ PL端逻辑到Flash方法
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    本文介绍了将ZYNQ PL端逻辑程序成功固化的步骤和技巧,深入探讨了利用特定工具和技术将设计文件加载至外部Flash存储器的过程。 在嵌入式系统设计领域,Xilinx的ZYNQ系列SoC(System on Chip)因其集成了ARM Cortex-A9或Cortex-A53双核CPU以及可编程逻辑(Programmable Logic, 简称PL)部分而被广泛应用。本段落将详细探讨如何仅针对ZYNQ SoC中PL端的逻辑进行程序固化,并将其存储到内部闪存(Flash)中的方法。 首先,我们需要理解ZYNQ SoC的基本架构:它由两大部分组成——Processing System (PS) 和 Programmable Logic (PL)。通常情况下,PS运行Linux操作系统来处理高级计算任务,而PL则用于实现定制的硬件加速器或接口扩展功能。在只涉及PL端逻辑固化的场景下,我们主要关注的是配置和初始化ZYNQ SoC中PL部分的过程。 固化PL端逻辑的主要步骤如下: 1. **设计开发**:使用Vivado等工具进行开发工作,并利用Verilog或VHDL等硬件描述语言编写PL端的逻辑。完成后的设计通过综合、布局布线等一系列处理生成.bit文件,这是ZYNQ PL部分配置的重要组成部分。 2. **创建配置文件**:在Vivado中使用“Generate Bitstream”功能产生比特流(.bit)文件,这个文件包含了用来初始化和设置PL端逻辑的所有必要信息。 3. **制作启动镜像**:为了使PL的比特流能够加载到ZYNQ SoC上,在创建了.bit文件之后还需要生成一个包含PS引导加载程序、设备树blob以及PL的比特流在内的Boot Image。其中,设备树 blob(Device Tree Blob)用于描述硬件结构,并对PS来说是必需的部分。 4. **存储至Flash**:接下来需要将上述制作好的启动镜像写入到ZYNQ SoC内部或外部Flash中。这通常可以通过JTAG调试接口或者SD卡等方法实现,对于内嵌的Flash则可能需要用到Xilinx提供的Impact工具;而对于外接SPI NOR Flash,则可以使用相应的SPI烧录工具。 5. **系统引导**:当设备上电或是复位后,ZYNQ SoC会自动从内部或外部Flash读取Boot Image。PS首先执行其中包含的引导加载程序,并且通过解析设备树 blob来初始化硬件资源;之后将加载PL端比特流文件以配置并启动PL逻辑。 6. **运行PL逻辑**:一旦完成上述步骤,PL中的定制化逻辑就可以开始工作了,而无需持续依赖于PS的支持。例如,它可以是一个实时信号处理单元或通过AXI接口与PS通信的外设等应用实例。 在实际的应用场景中还需要考虑一些额外的因素如错误检查和修复机制、安全性和固件更新流程等特性。比如利用BootROM中的Error Correction Code (ECC) 功能可以有效地检测并校正配置数据中的潜在错误,或者通过网络或USB接口进行远程的软件升级操作。 ZYNQ SoC中PL端逻辑的程序固化涉及设计开发、比特流生成、启动镜像制作以及最终将这些信息存储到Flash等关键步骤。全面掌握和理解上述过程对于确保高效且可靠的部署至关重要,并应当充分利用Xilinx提供的工具及文档资源来支持这一流程,以保证固化的正确性和稳定性。
  • Vivado 2017编指南
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    《Vivado 2017编程固化指南》是一本专为工程师和开发者编写的教程书籍,详细介绍了如何使用Xilinx Vivado 2017进行FPGA项目的开发与实现。书中涵盖了从设计到测试的整个流程,并提供了大量的实践案例,帮助读者快速掌握高级功能和技巧,是学习Vivado工具不可或缺的学习资料。 本段落档详细介绍了在Vivado开发环境下进行FPGA程序固化的步骤,是初学者学习掌握这一过程的一个很好的教程。
  • ZYNQ操作手册,内容详尽
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    本手册详细介绍了基于ZYNQ平台的程序固化步骤与方法,涵盖硬件连接、软件配置及常见问题处理,适合开发者快速上手。 ZYNQ 程序固化操作手册详解 FPGA(现场可编程门阵列)是一种基于集成电路的可配置逻辑设备。Xilinx公司推出的ZYNQ系列是片上系统的一种,它结合了ARM Cortex-A9处理器与FPGA结构。 在进行ZYNQ程序固化的FSBL(第一阶段引导加载器)操作中,FSBL负责完成MIO分配、时钟设置、PLL初始化、DDR控制器的启动和配置以及SD卡或QSPI控制器的初始化。然后通过启动模式查找并加载bitstream以配置FPGA,并搜索用户应用程序将其载入到DDR内存中,最后将控制权移交给应用程序执行。 生成FSBL文件是ZYNQ程序固化操作的第一步: 1. 在PS端创建一个名为fsbl的应用项目,并选择最新的硬件平台。 2. 点击下一步并选择Zynq FSBL模板。 3. 保存文件(Ctrl+S),等待编译完成以生成fsbl.elf文件。 在生成FSBL文件时,需要注意以下几点: - 必须使用最新版本的硬件平台来确保生成的FSBL能够与硬件正确交互。 - 编译过程需要一定时间,请耐心等待直到fsbl.elf文件完全生成后才进行下一步操作。 接下来是第二步:创建BOOT.bin 文件 1. 选择应用工程,右键点击并选择Create Boot Image。 2. 点击Generate按钮以生成BOOT.bin文件。 在生成BOOT文件的过程中请注意以下几点: - 创建新BIF文件而不是从现有文件导入来完成此过程。 - BOOT.bin可以放置于SD卡上供启动使用或烧录到QSPI Flash中。 第三步是进行SD卡启动测试 1. 格式化SD卡,确保其能正确读取BOOT.bin文件。 2. 将生成的BOOT.bin文件放入SD卡根目录下。 3. 把格式化的SD卡插入开发板上的相应插槽,并设置为从该设备启动模式。 4. 给开发板上电并连接到调试工具如putty。 在进行SD卡启动测试时请注意: - SD卡必须先被正确地格式化,以确保可以读取BOOT.bin文件。 - BOOT.bin需要放置于SD根目录下以便顺利加载。 - 确保设置为使用SD启动模式来从该设备引导系统。 以上是ZYNQ程序固化操作手册的详细步骤说明:包括生成FSBL文件、创建BOOT图像以及执行SD卡启动测试,按照这些指导可以顺利完成固件配置过程。
  • PIC18F25K80 bootloader.zip
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    该压缩包包含用于微控制器PIC18F25K80的bootloader程序文件,方便用户更新设备固件。适用于开发人员进行嵌入式系统编程和维护工作。 编写这个程序花费了很多时间和精力,而且参考资料也不多。现在调试成功了,我把它分享给大家。