Zedboard評測及演示

Zedboard是第一款面向開源社區的Zynq-7000系列開發板，而Zynq-7000系列FPGA，也稱為完全可編程（All Programable）SoC，是Xilinx一個有重大意義的產品系列。在FPGA里集成高性能的處理器內核一直是眾多FPGA廠商以及客戶的需求，Zynq-7000的面世標志著Xilinx在SoC集成度上的一個突破，實現了雙核Cortex-A9 MPcore和最新的28nm 7系列可編程邏輯的緊密集成。

Zedboard的一個簡單框圖，板上的外圍功能都是圍繞Zynq芯片Zynq芯片的配置因為是最新的芯片和開發套件，資料還是比較少的，而且基本都是大部頭的英文。要用FPGA進行開發，首先要了解FPGA的配置過程。傳統的SRAM型FPGA都是通過JTAG接口、外置非易失性存儲器（PROM、FLASH）或者外部處理器一次性將程序下載到FPGA中配置。而Zynq芯片則不同，其內部集成了處理器硬核和可編程邏輯，所以它的配置啟動是分階段的。

Stage 0：bootROM過程，Zynq芯片PS部分有片上ROM和RAM，在芯片上電或者復位后，其中一個處理器會執行片上ROM的代碼進行初始化，判斷啟動設備（boot device），將啟動設備上的FSBL（first boot loader）代碼拷貝到片上RAM內。

Stage 1：啟動設備包括SPI FLASH、SD和JTAG，FSBL代碼是用戶自己定制的，拷貝到片上RAM后執行。包括初始化PS部分配置、配置PL部分邏輯、加載和執行SSBL（second boot loader）或應用程序。

Stage 2：上一階段后硬件已經配置完成。這一階段是可選的，完成Linux系統啟動過程（U-BOOT）。

通過Zynq芯片的啟動過程可以看到上電或者復位后片內處理器首先啟動，然后根據MODE引腳判斷啟動方式，Zedboard的啟動可以通過Quad-SPI FLASH、SD卡或者JTAG接口，如下表：?管腳MIO6MIO5MIO4MIO3MIO2跳線JP11JP10JP9JP8JP7JTAG ModeCascade JTAG????0Independent JTAG????1Boot DeviceJTAG?000?Quad-SPI?100?SD card?110?PLL ModePLL used0????PLL bypass1????

接通Zedboard電源，程序啟動，因為是一個非常簡單程序，所以啟動配置過程非?？?，藍色LED（LD12）變亮說明Zynq芯片配置完成，程序執行后按照（10101010）邏輯點亮用戶LED。

上圖看到跳線J6必須短接，MODE跳線選擇SD啟動。

用putty來監視串口，串口參數設為波特率115200、數據位8、停止位1、校驗無。準備好以后，可以接通電源，從SD卡啟動過程可以分為：

上電后，片上ROM程序執行，初始化后判斷從SD卡啟動。

從SD卡拷貝FSBL到片上RAM執行，FSBL配置FPGA，藍色LED（LD12）變亮說明配置完成。

從SD讀取SSBL，開始Uboot過程（啟動Linux），啟動過程中VGA輸出了一個Demo演示圖像。

串口監視程序會顯示Linux啟動過程（需要上電前打開putty窗口），啟動完成后，板上OLED會顯示一個Digilent demo圖像。

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Linux系統啟動后，現在可以上面做一些演示的實驗以體驗下Zynq芯片的應用。1）控制GPIO在/usr/bin目錄下有一些腳本文件用來控制或讀取一些外設的狀態。腳本read_sw用來讀取板上8個開關的狀態，在命令行輸入read_sw會顯示輸出開關的狀態值（16位進制和10進制）。