vivado2015.4 EDK实验:构建LED控制硬件平台与软件开发
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更新于2024-09-10
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"基于vivado2015.4版本的EDK LED实验"
在嵌入式系统开发中,Xilinx的Vivado Design Suite是一个强大的工具,尤其在使用Xilinx FPGA或SoC器件时。本实验是基于Vivado 2015.4版本的Embedded Development Kit (EDK) 进行的,它涉及到了硬件平台的搭建和软件应用程序的编写,以及最终的调试过程。
首先,硬件平台的建立是整个实验的核心步骤。这一过程包括:
1. 新建Vivado工程:这是所有设计的起点,创建一个新的项目并指定存储位置。
2. 创建Block Design:在Vivado中,Block Design是实现系统集成的图形化界面。
3. 添加microblaze软核IP:microblaze是Xilinx提供的可配置的32位RISC处理器,适用于嵌入式应用。
4. 自动配置CPU:通过RunBlockAutomation,可以自动配置CPU的基本设置,如内存大小和调试选项。
5. 添加外设:根据需求,添加GPIO(通用输入输出)IP,用于控制LED灯。
6. 连接自动化:RunConnectionAutomation将外设与CPU连接,确保通信路径正确。
7. 设置地址空间:分配数据、指令、调试和外设的基地址。
8. 修改与验证:修改时钟频率,调整复位模块,以及管脚名称。
9. 生成HDL Wrapper:这使得microblaze可以作为子模块融入到更大的设计中。
10. 约束:定义管脚功能和时钟约束。
11. 生成比特流:运行GenerateBitstream,生成硬件描述语言(HDL)的配置文件,用于编程FPGA。
接下来是软件编辑部分:
1. 导出硬件信息到Software Development Kit (SDK):这允许在Vivado中创建的硬件平台与SDK中的软件开发无缝对接。
2. 启动SDK:通过Export Hardware和Launch SDK,将硬件配置导入SDK环境中。
3. 创建软件工程:在SDK中新建Application Project,选择helloworld模板作为起点。
4. 修改代码:在helloworld.c中替换为用户自定义的LED控制代码。
5. 编译工程:通过Project->Build All,确保软件无误。
最后是调试阶段:
1. 整合硬件和软件:使用Xilinx tools将.bit和.elf文件整合成download.bit文件。
2. 下载到FPGA:通过Program FPGA工具,将整合后的文件下载到FPGA中。
3. 硬件连接:连接硬件设备和JTAG调试器。
4. 观察结果:LED灯的闪烁表明程序运行正常,硬件与软件协同工作。
这个实验详细地展示了如何使用Vivado 2015.4的EDK进行基于microblaze的嵌入式系统开发,涵盖了从硬件设计到软件编程的全过程,是学习FPGA开发和嵌入式系统设计的一个很好的实践案例。通过这样的实验,开发者可以更好地理解FPGA的工作原理,以及如何在实际应用中配置和控制硬件资源。
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