Transcript 北京中教仪装备技术有限公司

版权所有，禁止未经授权的商业使用行为
FPGA System Design Primer
高教社&XILINX SOC竞赛培训系列课程
何宾
Tel:13911127536
何宾
Tel：
email:[email protected]
email:
高等教育出版社
所有培训资料均可从网站
http://bucteda.eefocus.com下载
北京中教仪装备技术有限公司
北京中教仪装备技术有
限公司
基于AXI4的可编程SoC系统设计
(下)
培训内容
Xilinx片上可编程系统设计导论
AXI4规范
MicroBlaze处理器原理
EDK13.1工具概述
操作系统(OS)及板级支持包(BSP)概述
基于MicroBlaze和AXI4的可编程SoC系统实现
北京中教仪装备技术有限公司
片上可编程系统设计实验
--实验内容
介绍EDK13.1软件的使用方法和设计流程。
在介绍这部分内容时，使用捐赠的板卡Nexys3,该板卡
带有Xilinx最新一代的Spartan-6 FPGA芯片。
北京中教仪装备技术有限公司
片上可编程系统设计实验
--实验内容
该内容主要包括：
1. 工程的建立；
2. 添加AXI4 IP到硬件设计；
3. 定制LED IP,并添加IP到系统,编写应用程序；
4. 定制7段数码管 IP,并添加IP到系统,编写应用程序；
5. 定制PWM IP,并添加IP到系统,编写应用程序;
6. 实现AXI4中断控制系统；
7. 使用AXI4 Chipscope实现系统协同调试;
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--ChipScope原理
•
使用Debug Configuration Wizard来添加ChipScope核。
注意基于AXI的Chipscope核和基于PLB的Chipscope
核最大的不同点在于，PLB的Chipscope核是对整个PLB
总线进行监视，而AXI的Chipscope核只是对某个AXI接
口进行监视，这样大大提高了在使用Chipscope核的调试
效率，也减少了所占用的资源。
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--ChipScope原理
•
AXI Monitor通过AXI互联（Interconnect）与某个调
试接口连接。AXI Monitor核得到的信号消息，通过
ChipScope ICON与主机进行通信。
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--设计结构原理
这就是本实验要完成的部分
Microblaze
MBDEBUG
JTAG
MDM
chipscope axi monitor 0
M_AXI _DP
AXI-Lite
DLMB
ILMB
LMB
BRAM
CNTLR
LMB
BRAM
CNTLR
GPIO
DIP
GPIO
PUSH
UART
RS-232
MY IP
LED
BRAM
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开前面的设计
在开始这个实验以前,先建立一个lab3的目录,将lab3下
所有的文件复制到新建的lab7目录下.
这个实验基于lab3前面的设计实现, 添加在线逻辑分
析仪工具AXI Chipscope到设计中,并实现软件和硬件的协
同调试。
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开前面的设计
在Windows操作系统下，选择所有程序->Xilinx ISE
Design Suite13.1->EDK->Xilinx Platform Studio(XPS)。打
开EDK软件。
1）打开XPS，在XPS主界面选择File->Open Project，
出现下图界面。选择Open a recent project，然后单击ok按
钮。
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开前面的设计
打开已经存在的工程,
选择该选项
点击”OK”按纽
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开前面的设计
定位到所在目录的system.xmp文件
然后点击“Open”按纽
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
选择Debug Configuration…
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
选择Add Chipscope Peripheral
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
选中“监控AXI互连信号”选项
点击“OK”按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
已经添加了chipscope_axi_monitor_0
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
选择B
选择Basic标签
下拉框中选择led_ip_0.S_AXI
采样深度1024
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加AXI Chipscope到设计中
选择Advanced标签
选择ILA Settings
序列级数选择：1
点击“ok”按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--添加中断控制器IP到设计中
chipscope_axi_monitor_0
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--产生网表文件
下一步,选择这个, 产生网表
想想这步完成的工作? –其实就是 把这个抽象的结构,
转换成门级网表的连接.
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--产生网表文件
这个过程需要持续一小部分时间,请等待,并且看
看控制台给出的综合信息.
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--更新比特流
下一步,选择这个, 产生布局布线比特流文件
这个过程需要持续一小部分时间,请等待,并且看看
控制台给出的实现过程的信息.
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开SDK工具
选择输出硬件到SDK
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开SDK工具
选择输出和打开
SDK软件
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开SDK工具
定位路径到当前的
工程窗口
点击”OK按纽, 进入下一个界面
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--工程的下载
比特流文件
块RAM映射文件
点击”Program”按纽, 进入
下一个界面
选择软件应用程
序.elf文件
(即最终编译\连接后
的文件
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--工程的下载
•
等待编程成功,在超级终端上观察结果,同时在Nexys3板
卡上观察灯的变化情况,观察打印信息的变化.
•
注意:如果前面没有选择生成链接脚本文件,则需要选择
RUN->RUN,来运行程序.
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
点击“Analyzer”
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
点击该按钮
点击“OK”按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
选择“Import…”
点击“Select New File”按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
选择.cdc文件
点击“OK”按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
点击“OK”
按钮
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
下拉框中选择Hex
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
输入7F400000，此为led_ip的基地址
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
鼠标右键点击该区域
选择Auto_create Buses…
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
点击该按钮，启动连续捕获。
下拉框中选择“Repetitive”，连续重复触发
北京中教仪装备技术有限公司
实验七：Chipscope实现系统协同调试
--打开Chipscope在线逻辑分析仪
•
观察波形窗口界面。分析在写led_ip的过程中，写地
址通道和写数据通道的交互过程。
图7.106 波形窗口界面
北京中教仪装备技术有限公司