使用Xilinx EDK构建MicroBlaze嵌入式系统与自定义外设教程

"这篇教程是关于MicroBlaze的入门指南，涵盖了从基本的软核介绍、ISE软件操作，到软核生成以及C语言程序的编写流程。由Illinois Institute of Technology的Embedded Computing and Signal Processing Laboratory提供，作者包括Rod Jesman、Fernando Martinez Vallina和Jafar Saniie。教程的目标是教会读者使用Xilinx Embedded Development Kit (EDK)中的Xilinx Platform Studio (XPS)工具创建简单的处理器系统，并通过Import Peripheral Wizard添加自定义OPB（On-Chip Bus）外围设备，如一个32位加法器电路。" 在深入MicroBlaze教程之前，我们先了解一下MicroBlaze。MicroBlaze是一种可配置的、32位RISC微处理器软核，由Xilinx公司开发，用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）器件。这种软核允许用户根据特定应用需求调整处理器的特性，如指令集、缓存大小、外设接口等。 本教程的主要步骤如下： 1. 创建XPS项目：使用Base System Builder (BSB)工具，你可以开始构建你的嵌入式系统的基础架构。BSB允许你选择合适的时钟、内存、中断控制器等组件，根据需求搭建处理器系统的框架。 2. 创建硬件设计：在Xilinx的Embedded Design Kit中，有大量预先定义的 Intellectual Property (IP)核可供选择。这些IP核包括处理器、内存控制器、总线接口等，可以快速构建硬件平台。 3. 添加自定义IP：通过Import Peripheral Wizard，你可以将自定义的硬件设计，例如32位加法器，集成到处理器系统中。这使得你能够扩展MicroBlaze的功能，满足特定的计算或控制需求。 4. 修改软件应用程序：为了与新添加的IP外围设备通信，你需要修改Xilinx生成的软件应用程序。这通常涉及修改驱动程序代码，确保软件能正确地访问和控制硬件资源。 5. 实现设计：完成硬件和软件的配置后，使用XPS将设计综合并实现，生成硬件描述语言（HDL）代码，如Verilog或VHDL。 6. 生成和下载bitfile：最后，通过Xilinx的开发工具链，将实现后的设计编译成bitfile，该文件包含了配置FPGA所需的所有信息。下载bitfile到FPGA设备后，你的嵌入式系统就准备运行了。 在学习这个教程的过程中，你将获得关于FPGA上嵌入式系统设计和实现的实践经验，这对于理解和掌握MicroBlaze技术至关重要。同时，这个过程也能帮助你熟练使用Xilinx的开发工具，提升你在嵌入式系统设计领域的专业技能。