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Zynq-XDMA：针对Zynq FPGA DMA引擎的Linux驱动程序

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简介：
Zynx-XDMA是一款专为基于Zynq的FPGA设计的Linux驱动程序，旨在优化和管理其内置DMA（直接内存访问）引擎的功能，提升数据传输效率。 该Linux驱动程序已为Xilinx Zynq FPGA开发使用。它是一个包装驱动程序，用于与低级Xilinx驱动程序（xilinx_axidma.c）进行通信，后者连接到Zynq FPGA的PL部分中实现的Xilinx DMA引擎。用户空间应用程序利用此包装驱动程序来配置和控制DMA操作。 编译内核模块时需要根据将要插入的内核版本构建，并建议使用Xilinx维护的Linux内核。该驱动程序已测试可与标签为“v3.15”的linux-xlnx master-next合并（提交40dde7e248951426abcba254e7e070f209）一起使用。 驱动程序模块可以在Li中找到。

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  • Zynq-XDMA：针对Zynq FPGA DMA引擎的Linux驱动程序
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    Zynx-XDMA是一款专为基于Zynq的FPGA设计的Linux驱动程序，旨在优化和管理其内置DMA（直接内存访问）引擎的功能，提升数据传输效率。 该Linux驱动程序已为Xilinx Zynq FPGA开发使用。它是一个包装驱动程序，用于与低级Xilinx驱动程序（xilinx_axidma.c）进行通信，后者连接到Zynq FPGA的PL部分中实现的Xilinx DMA引擎。用户空间应用程序利用此包装驱动程序来配置和控制DMA操作。 编译内核模块时需要根据将要插入的内核版本构建，并建议使用Xilinx维护的Linux内核。该驱动程序已测试可与标签为“v3.15”的linux-xlnx master-next合并（提交40dde7e248951426abcba254e7e070f209）一起使用。 驱动程序模块可以在Li中找到。
     
  • ZYNQ 7020的DMA驱动实现（基于PYNQ_Design）.zip
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    该资源包提供了针对Xilinx ZYNQ 7020芯片的DMA驱动程序开发指南和源代码，适用于PYNQ设计环境。内含详细文档与示例，帮助开发者轻松掌握DMA编程技巧。 本段落将深入探讨如何在Zynq 7020 SoC上实现DMA（直接内存访问）驱动程序，并重点关注基于PYNQ_Design的方法。Zynq 7020是Xilinx公司推出的一种高性能、低功耗的系统级芯片，集成了ARM Cortex-A9双核处理器和可编程逻辑单元（PL）。DMA是一种硬件机制，允许数据在内存与外设之间传输而无需CPU介入，从而提高系统效率。 PYNQ是一个为Zynq平台设计的Python库，旨在简化硬件开发流程。它让开发者能够专注于高级应用如计算机视觉、机器学习等，而不是底层硬件操作。PYNQ_Design通常指的是使用PYNQ框架设计的硬件模块或项目。 1. **DMA的基本原理**：DMA允许设备直接与系统内存交互，并通过DMA控制器（DMAC）来传输数据。在Zynq 7020中，DMAC位于PL部分，并可连接到各种外设如存储器接口、USB控制器等。CPU启动后，可以在执行其他任务的同时由DMAC完成数据传输。 2. **PYNQ中的DMA支持**：PYNQ库提供了对Zynq SoC内置DMA控制器的访问功能，用户可以通过Python代码创建和管理DMA传输操作，从而在软件层面上处理大量数据变得更加高效。PYNQ中的DMA模块支持单缓冲、双缓冲以及环形缓冲模式。 3. **ZynQ 7020硬件设计**：在PYNQ_Design中，首先需要配置PL部分包括设置DMA控制器的连接。这可能涉及使用Vivado HLS（高速合成）或VHDL/Verilog语言来将硬件功能映射到FPGA资源，并确保与DMAC正确接口。 4. **Python驱动程序开发**：在软件层面，我们需要编写Python代码以控制DMA操作。此步骤包括初始化DMA控制器、设置传输参数如地址长度方向等启动和停止传输以及处理中断信号。PYNQ库提供了相应的API简化这些操作的实现流程。 5. **项目实施步骤**： - 分析需求：确定需要通过DMA进行数据交换的数据类型及频率。 - 硬件设计：使用Vivado或其他工具配置PL，添加必要的逻辑以支持DMA功能。 - 创建PYNQ overlay：将硬件设计导出为.bit文件，并在Python环境中加载作为overlay。 - 编写Python驱动程序：利用PYNQ库中的DMA API编写代码控制DMA传输操作。 - 测试和调试：运行代码验证DMA传输的正确性和效率。 6. **注意事项**：实现过程中需要确保中断处理配置得当，以便在数据传输完成后通知CPU。同时要注意内存一致性问题，在DMA传输期间避免对同一存储区域进行读写操作。 7. **实际应用**：PYNQ_Design中的DMA驱动程序适用于各种应用场景如图像处理、音频流传输和高速数据采集等，尤其是在需要高带宽低延迟的数据交换时其优势尤为明显。 总结而言，Zynq 7020的PYNQ_Design实现DMA驱动是一项关键技术，结合了FPGA灵活性与Python易用性，在Zynq平台上高效处理大量数据成为可能。通过理解DMA工作原理、PYNQ库使用以及硬件设计流程，开发者能够构建满足特定需求的高效系统。
     
  • ZYNQ 7010 FPGA驱动LED闪烁.zip
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    本资源包含基于ZYNQ 7010 FPGA平台的LED闪烁实验代码和配置文件，适用于学习FPGA基础编程与硬件控制。 ZYNQ 7010驱动程序及FPGA驱动库项目代码可直接编译运行。
     
  • ZYNQ平台SSD1306 OLED驱动程序
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    本项目基于ZYNC平台开发，实现了SSD1306 OLED显示屏的驱动程序，支持显示文字、图形等基本功能，适用于嵌入式系统中的人机交互界面设计。 Zynq使用的OLED（芯片SSD1306）驱动程序包括oled.c、oled.h及font.h文件。
     
  • ZYNQ FPGA程序烧录至FLASH.pdf
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    本PDF文档详细介绍了如何将ZYNK FPGA程序成功烧录到Flash存储器的过程和技巧，涵盖必要的工具、步骤及常见问题解决方案。 在ZYNQ FPGA的程序固化过程中主要包括三个步骤：创建BOOT.bin文件、将bit文件导入SDK以及通过QSPI-FLASH启动。 首先，在创建BOOT.bin文件的过程中需要用到vivado 2017.4工具来完成一系列操作，包括工程建立、编写代码和添加约束。在这一阶段需要构建一个BD（Block Design）文件，并将其命名为system。接下来要进行的是IP核的添加以及接口配置，例如ZYNQ7 Processing System IP核的加入及其MIO（Multi-Purpose IO）端口设置。在此过程中还需要对SDIO接口及串口等做出相应的调整。 随后是时钟管理阶段，在此需要设定CPU和DDR时钟频率并根据所用开发板上的内存芯片型号进行PS内存配置修改，同时由于启动方式为从SD卡开始，因此可以移除默认的GP端口。完成以上步骤后点击OK保存设置，并通过运行自动化功能以自动生成必要的连线；优化布局则可以通过右键选择Regenerate Layout来实现。 在.v程序中同样需要做相应的调整，在此过程中要增加ZYNQ IP接口部分定义并确保调用BD模块的功能正确无误，这一步骤可通过复制system_wrapper.v中的相关代码至修改后的.v文件完成。最后生成bit文件以备后续使用。 第二步是将刚刚生成的bit文件导入SDK中进行进一步处理，在此过程中首先导出硬件和位流（bit）文件，并在新创建的应用工程中添加要固化的程序，最终通过选择合适的elf、bit及其它相关文件来完成Boot.bin的制作。这一过程对于使用特定版本vivado工具时可能会需要额外修改系统配置以适应不同需求。 整个固化流程涵盖了广泛的领域知识如FPGA编程基础、IP核应用技术、硬件与软件接口设计以及调试技巧等，对从事此类工作的工程师而言掌握这些技能将有助于更高效准确地完成项目任务。
     
  • Zynq PL+PS Linux程序示例
    优质
    本项目提供基于Xilinx Zynq架构的PL（可编程逻辑）与PS（处理器系统）协作运行的Linux环境下的程序示例，涵盖硬件初始化、设备驱动及应用程序开发。 创龙Zynq的PL+PS Linux例程文档非常适合初学者上手学习，是一份非常实用的教学资料。
     
  • 针对FPGA的sil9134/sil9135芯片驱动程序
    优质
    本驱动程序专为FPGA设计，支持Silicon Labs公司的sil9134和sil9135芯片。旨在优化通信性能与稳定性，提供高效开发环境，适用于无线通讯及物联网设备。 sil9134/sil9135芯片的驱动程序适用于FPGA。
     
  • ZYNQ嵌入式Linux中的DMA测试(PS+PL)
    优质
    本项目旨在探讨在ZYNY嵌入式Linux环境中，如何利用DMA进行高效数据传输。通过结合处理器系统（PS）与可编程逻辑（PL），实现跨不同硬件模块的数据直接存取操作，优化系统性能。 ZedBoard 嵌入式Linux下的DMA测试（PS+PL），包含VIVADO工程代码、Linux下DMA测试APP源代码以及Makefile文件，亲测可用。
     
  • ZYNQ驱动中的PS SPI驱动
    优质
    本文档介绍了在ZYNQ平台下针对PS部分SPI接口的驱动程序开发，包括SPI驱动的基本概念、配置方法及实际应用案例。 在嵌入式系统开发过程中，Zynq是Xilinx公司推出的一种高度集成的片上系统（SoC），它集成了ARM处理器（称为PS）和FPGA逻辑部分（PL）。SPI是一种常见的串行通信接口，用于连接微控制器与各种外设。在Zynq平台上，通过编程PS端的SPI控制器可以实现对外部SPI设备的有效控制。 本段落将详细介绍如何配置和使用Zynq平台上的PS SPI驱动程序。首先需要理解Zynq SoC的硬件架构：其中PS部分包含了一个或多个ARM Cortex-A9或Cortex-A53多核处理器，这些处理器可以直接访问SPI控制器。在Linux操作系统下，通常通过一个内核模块来实现SPI驱动程序，并提供与用户空间交互的接口。 配置Zynq的SPI驱动时需要确保硬件连接正确，包括主设备（如Zynq SPI控制器）和从设备之间的GPIO引脚连接。此外，在Linux内核配置阶段需启用SPI支持并选择适当的SPI控制器驱动。这通常通过`menuconfig`命令完成，并在相应的选项中进行设置。 编写驱动程序时，一般需要执行以下步骤： 1. **初始化SPI设备**：在设备树（Device Tree）文件中定义SPI设备节点，包括总线号、从设备地址和时钟频率等参数。 2. **注册SPI驱动**：创建一个包含核心函数的结构体，并使用`spi_register_driver`进行注册。这些核心函数通常涉及数据传输操作。 3. **匹配设备与驱动**：内核会自动根据设备树中的定义来寻找合适的SPI驱动程序，成功后调用该驱动的初始化方法（probe）。 4. **执行数据交换**：在上述初始化过程中可以申请必要的资源并配置好设备，然后通过SPI控制器发送和接收数据。 5. **释放资源**：当不再需要使用时，可以通过`remove`函数来清理所有分配给该设备的资源。 此外，在用户空间中可通过标准系统调用（如open、write、read等）与SPI设备进行互动。这些步骤共同构成了Zynq PS SPI驱动开发的基础流程，帮助开发者有效地控制各种SPI外设。