Zynq嵌入式源码开发：非Petalinux移植教程

该文档是关于Zynq系列处理器系统（PS）端的嵌入式源码开发教程，主要涉及U-Boot、Linux内核、设备树和根文件系统的移植，采用非Petalinux的方式进行。教程适用于Xilinx Zynq-7000系列的Zynq045板卡，并且所有操作都基于标准的Linux开发流程，而不是使用Petalinux工具链。通过Vivado创建无硬件描述文件（HDF）的项目，然后利用Xilinx SDK的设备树工具处理硬件定义文件（HDF），生成设备树源码（dts）。接着，对官方提供的U-Boot源码进行移植和编译，生成的U-Boot镜像与其他必要文件合并成bootbin。Linux内核也需要进行移植，同时官方的rootfs需要修改以适应目标系统。最后，配置U-Boot以NFS启动，将系统文件拷贝到emmc，完成从emmc启动的设置，实现完整的应用软件开发和调试流程。 在详细说明中，我们首先关注U-Boot的编译和启动过程。U-Boot通常包含PL的配置信息，如bitstream，它与zynq_fsbl一起被加载到NorFlash中，而内核和设备树则存储在emmc的第一分区。U-Boot的环境变量存储在Boot_env分区，根文件系统位于emmc的第二分区，其余的空间可以用于应用程序和数据存储。 在设备树的生成上，教程指出需要从Xilinx的官方GitHub仓库下载设备树编辑器，版本对应为2018.2。这个工具用于解析HDF文件并生成设备树源码，这是构建系统硬件描述的关键部分。将下载的工具复制到SDK安装目录后，可以在Windows环境下通过SDK进行设备树的创建和编辑。 接下来，U-Boot的移植工作包括配置和编译，生成的U-Boot.elf、zynq_fsbl.elf和PL的bit文件会被合并成Boot.bin。内核移植涉及对内核源码的定制，使其适应Zynq平台和特定的硬件配置。内核配置完成后，编译生成uImage文件。 根文件系统方面，教程推荐使用Busybox来构建一个最小化的基础系统。 Busybox集成了许多基础命令，适合嵌入式环境。官方rootfs需要根据实际需求进行修改，比如添加自定义的应用程序或者配置文件，然后将其格式化为ext4文件系统并拷贝到emmc的第二分区。 在系统启动阶段，U-Boot首先配置为NFS启动，这使得开发过程可以通过网络共享文件系统进行，便于调试和更新。完成基本验证后，U-Boot的配置会修改为从emmc启动，包括对emmc分区的设置、内核和设备树的加载，以及根文件系统的挂载。这个过程通常涉及修改U-Boot的环境变量文件UEnv.txt。 整个流程结束后，Zynq045板卡将能够从emmc启动，运行移植后的Linux系统，并挂载根文件系统，准备进行应用软件的开发和调试。 总结来说，这份教程提供了Zynq系列PS端的完整源码开发流程，涵盖了从硬件描述到软件配置的所有关键步骤，对于希望深入了解嵌入式Linux系统开发的工程师非常有价值。通过这个非Petalinux的方法，开发者可以更好地理解和控制整个系统构建过程，这对于定制化需求和深入学习底层原理是十分有益的。