虚拟机中zynq下BRAM读写和网口测试-育师

文章目录

一、内容介绍
二、实现步骤
- 2.1 petalinux和vivado配置步骤
- - 2.1.1 vivado配置
  - 2.1.2 petalinux配置
  - 2.2 linux系统（串口）
  - - 2.2.1 u-boot系统
    - 2.2.2 linux系统
- 2.3 petalinux和vivado相关
- - 2.3.1 TCP服务器程序
- 2.3.2 BRAM读写

一、内容介绍

ZYNQ的PL端读写BRAM,PS端网口通信相关内容

二、实现步骤

2.1 petalinux和vivado配置步骤

2.1.1 vivado配置

zynq：串口uart14-15
网口ENET 0
SD(使用SD卡启动要打开）
AXI BRAM Controller
Block Memory Genrator
自定义的PL端读取BRAM数据的IP核

生成.xsa文件用在petalinux配置中。

2.1.2 petalinux配置

petalinux-config --get-hw-description /mnt/hgfs/Share/7020_hdf/dds_signal_sd/
创建文件夹-基于.xsa配置-
file:///mnt/hgfs/Share/downloads
/mnt/hgfs/Share/sstate_arm/arm

sptl-petalinux-build

修改设备树
/home/zynqxue/workspace/Embedded_vitis/linux_dds/project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi
修改完成之后重新编译设备树
petalinux-build -c device-tree
编译整体：
petalinux-build

#include<dt-bindings/gpio/gpio.h>#include<dt-bindings/input/input.h>#include<dt-bindings/media/xilinx-vip.h>#include<dt-bindings/phy/phy.h>/{model="Alientek Navigator Zynq Development Board";compatible="xlnx,zynq-zc702","xlnx,zynq-7000";leds{compatible="gpio-leds";gpio-led1{label="led2";gpios=<&gpio00GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-state="on";};gpio-led2{label="led1";gpios=<&gpio054GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,default-trigger="heartbeat";};gpio-led3{label="ps_led0";gpios=<&gpio07GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-state="on";};gpio-led4{label="ps_led1";gpios=<&gpio08GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,default-trigger="timer";};};

制作BOOT.BIN启动文件
petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot --force
制作SD启动卡
cp xxx /media/zynqxue/boot
sync
sudo umount /media/zynqxue/*

启动流程：
BootROM—>FSBL—>bitstream—>U-Boot—>ZImage—>RootFs
修改这部分"Image Packaging Configuration " 菜单下的"Root filesystem
type(INITRAMFS)”子菜单下，BOOT.BIN的组成会不同。

(1) petalinux-config配置INITRD启动。
(a) boot块的内容：
BOOT.BIN 包含 zynq_fsbl.elf+u-boot.elf+system.dtb+system_wrapper.bit
image.ub 是打包后的 zImage + dtb + 根文件系统（推荐方式）
boot.scr 是启动脚本（非必须，看是否启用了）
把这三个文件放到sd卡的boot分区。

(b) rootfs无内容
(2) petalinux-config配置ext4(sd)启动。
(a) boot块的内容：
BOOT.BIN 包含 zynq_fsbl.elf+u-boot.elf
boot.scr
system.dtb
system_wrapper.bit
ZImage

(b) rootfs块的内容
解压bootfs.tar.gz的内容

2.2 linux系统（串口）

2.2.1 u-boot系统

查看SD卡的分区1中包含的文件，就是在ubuntu中写入的sd卡的启动文件。
ls mmc 0:1
启动linux内核
boot

2.2.2 linux系统

进入根目录
cd /
查看根目录下的内容
ls
查看设备的节点
ls /proc/device-tree
没有修改设备树，设备树是空的,节点情况:

对应文件夹里面的节点内容（没有修改设备树，它也能正常识别？）
petalinux自动识别xsa文件得到的设备树内容：
这个路径下：
/petalinux/Bdds-dds/components/plnx_workspace/device-tree/device-tree
system-top.dts顶层设备树（包含 AXI 外设等）
pl.dtsiPL部分，Vivado生成的（比如 axi_bram_ctrl@40000000 )
psu.dtsi / zynq-7000.dtsiPS部分，标准片上系统外设，不能修改
system-conf.dtsi默认基础配置文件（不能修改）
pcw.dtsi描述 Vivado PS 外设启用状态
system-user.dtsi可以自定义的额外内容（project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi）

2.3 petalinux和vivado相关

2.3.1 TCP服务器程序

编写应用程序：

设置交叉编译环境：
. /opt/petalinux/2020.2/environment-setup-cortexa9t2hf-neon-xilinx-linux-gnueabi
生成可执行文件：
$CC tcp_server.c -o tcp_server
把应用程序的可执行文件放在SD卡的第二分区：
cp tcp_server /media/zynqxue/rootfs/appfile

在linux系统下的路径：
/media/sd-mmcblk0p2/appfile#
配置开发板IP（192.168.1.10）：
ifconfig eth0 192.168.1.10 up

执行TCP服务器程序：
root@Bdds-dds:/media/sd-mmcblk0p2/appfile# ./tcp_server

使用网口调试工具进行连接

在ubuntu两个终端进行代码验证
打开终端 A，运行你写的服务器：
gcc tcp_server.c command_parser.c -o tcp_serve
./tcp_server
终端 A输出:
Received: :FREQ 5.1;:POW 12.5;:FREQ?;:POW?;:FOO

–
打开终端 B，运行客户端测试工具（如 nc）：
nc 127.0.0.1 8080
在终端 B 输入：
:FREQ 5.1;:POW 12.5;:FREQ?;:POW?;:FOO
终端 B 输出
FREQ SET TO 5.100000 MHz
POWER SET TO 12.50 dBm
FREQ: 5.100000 MHz
POWER: 12.50 dBm
ERROR: Unknown Command

2.3.2 BRAM读写

/dev/mem 使用需要 root 权限（一般 rootfs 启动就是 root）

地址 0x40000000 和 0x43C00000 等应与你的设备树匹配（可用 cat /proc/iomem 验证）

如果你想做内核态驱动方案（推荐长期稳定），可以将这些 readl/writel 代码改为 platform_driver 驱动方式

bram_ptr = mmap(NULL, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, mem_fd, BRAM_BASEADDR);
从 mem_fd 打开的设备（如 /dev/mem）中，以读写权限、共享方式，将 BRAM_BASEADDR 开始的物理地址空间映射到用户进程虚拟地址空间中，映射大小为 MAP_SIZE 字节（例如 0x1000 = 4KB)