Zedboard实战：SmallRTOS驱动LED流水灯(PS+PL)

"Zedboard例程-点亮Led流水灯(PS+PL+SmallRTOS)1" 本例程是关于如何在Zedboard平台上利用PS（ Processing System，即ARM Cortex-A9处理器）和PL（ Programmable Logic，FPGA可编程逻辑部分）配合SmallRTOS操作系统实现LED流水灯的控制。目标是通过此项目实践，熟悉Vivado工具的使用，理解IP核的添加以及ARM与FPGA之间的通信，同时掌握SmallRTOS的多任务功能。 1、目标规划 硬件环境使用Zedboard开发板，软件开发工具包括Vivado用于FPGA设计和SDK（Software Development Kit）用于ARM应用的开发。操作系统选用SmallRTOS，一个轻量级的实时操作系统，旨在提供简单易用的多任务环境。本例程的主要功能是通过PS的GPIO接口控制PL中的IP核，实现LED的流水灯效果。 2、整体设计 设计的核心部分是ARM Cortex-A9处理器，它运行SmallRTOS并控制PL部分的GPIO IP核。GPIO IP核负责接收来自ARM的指令，并驱动8个LED产生流水灯效果。设计流程包括创建Vivado工程，添加ARM内核和GPIO IP，完成设计综合、实现和板级测试。 3、PL部分实现 首先，需要启动Vivado并创建新工程，按照向导一步步进行，选择工程名称和存储位置，不立即添加源文件。在选择器件/开发板的步骤中，选定Zedboard。完成工程创建后，进入Vivado主界面，其中FlowNavigator提供设计流程，Sources显示设计源文件。在Sources中，可以添加IP核，例如GPIO IP，然后配置IP核参数，使其能够连接到ARM的GPIO端口，以实现数据传输。 在Vivado中，完成IP核的添加和配置后，需要进行综合和实现，生成硬件描述语言（HDL）文件。这些文件将被用于生成Bitstream，该Bitstream是加载到FPGA中的编程数据，使FPGA执行LED控制逻辑。 4、PS部分实现 在SDK中，编写ARM Cortex-A9的C/C++应用程序，初始化SmallRTOS系统，并创建两个任务：一个用于定时更新LED状态，另一个用于处理其他系统事务。通过系统调用或自定义驱动程序，ARM可以控制GPIO口，发送命令到PL的GPIO IP核，进而改变LED的状态，形成流水灯效果。 5、SmallRTOS的多任务应用 SmallRTOS提供了创建和管理任务的API，如`xTaskCreate()`用于创建任务，`vTaskDelay()`用于任务延时，以及`vTaskStartScheduler()`来启动调度器。在本例中，可能需要创建一个任务专门负责定时更新LED状态，另一个任务则处理中断和其他系统事件。通过合理的任务优先级设置和调度，可以确保流水灯的平滑流动和系统的实时响应。 总结来说，这个例程涵盖了嵌入式系统设计的关键环节，包括硬件设计、软件开发以及实时操作系统的应用。通过实际操作，学习者能深入理解Zynq SoC架构，掌握Vivado和SmallRTOS的使用，以及PS和PL之间的交互机制。