在ISE中调用microblaze软核.doc

ISE创建Microblaze软核（一） 在使用FPGA时，有时会用到它做为主控芯片。对于习惯于单片机及C语言开发的人，使用FPGA做主控芯片，首先还是想到它的嵌入式软核功能。如果能够基于Microblze软核进行C语言程序的开发，相对于使用生疏的Verilog语言进行项目的开发，将会起到事半功倍的效果。 下面就如何使用ISE创建Microblaze软核，写一个简单的入门教程。教程以图片为主，辅以简单的文字进行说明。 我使用的是Xilinx Spartan 6系列的FPGA，开发环境为ISE13.3。 第一步 先创建一个ISE工程 工程名字为MicroblazeTutor。 在这里根据自己的硬件平台进行选择对应的FPGA型号。根据自己开发习惯，选择是使用Verilog语言还是VHDL语言。 点击完成，完成工程的创建。 工程创建完成图。 第二步 在工程中添加一个嵌入式软核 如图，右键点击，选择New Source。 选择Embedded Processor（嵌入式软核），软核名字为mb_system。 点击完成。 第三步 进入软核创建向导 点击确认，进入软核创建向导。 选择PLB system。PLB系统是旧版本的软核系统，相对操作更简单一些；AXI是新版的软核系统，有兴趣的话可以自己去研究。 按向导点击下一步。 这里会自动使用之前创建工程时设置的FPGA型号。 选择单核，下一步。 根据自己硬件平台的主时钟，选择对应的晶振频率。注意，系统时钟要选择晶振倍频后能够达到的频率。内存选择16KB。 这是系统默认最精简的内核。 通过Add Device选项添加如下图所示的外设：按键、LED、IIC、串口、定时器。也可以不要选这么多外设，添加最简单的串口即可。LED和按键只要选择1位数据位宽。 下一步。 系统内核的地址分配。 点击OK，完成创建。第四步 进入Platform Studio操作界面 通过向导创建软核后，进入到PlatformStudio内核开发环境。Platform Studio主界面如下图。 在Ports项中，右键点击RS232，选择ConfigureIP，对串口进行配置。这里主要是设置波特率。 选择115200。可以根据自己要求，选择不同的波特率。 导出刚才创建的软核平台。 选择Export Only，仅仅只导出平台。 Console中显示Done!说明软核平台导出完成。 第五步 返回到ISE界面进行操作 关闭Platform Studio，进入ISE界面，如下图。 右键点击mb_system，选择Add Copyof Source，添加约束文件。 在mb_system的data目录里，选择mb_system.ucf文件。将软核向导自动生成的引脚约束文件添加到ISE工程。 双击打开刚添加的约束文件mb_system.ucf。根据自己的硬件平台，修改系统时钟、串口、IIC、按键、LED、RESET对应的引脚位置。 选择mb_system，双击GenerateTop HDL Source，创建顶层模块文件。 创建完成后，如下图。 第六步 编译软核平台 选择mb_system_i，双击Export Hardware Design To SDK With bitstream，编译刚才创建的软核平台。此过程大约需要十几分钟。 第七步 进入SDK开发环境 编译完成后弹出如下对话框，选择SDK的工作目录。在MicroblazeTutor中创建一个Workspace文件夹，并选择该文件夹为SDK的工作目录。 进入SDK主界面。 第八步 使用SDK向导创建Hello World工程 依次点选File New Xilinx C Project，选择创建新的C语言工程。 选择Hello World模板，将工程名字改为Hello_World。 首次创建工程，同时需要创建一个基于之前生成软核的库文件。修改名字为Spartan6_bsp。 创建工程完成后的SDK界面图。 第九步 生成可执行文件 右键点击Hello_World工程，依次选择Run As Run Configurations。 选择Xilinx C/C+ ELF。点击左上角的添加按钮，会自动生成Hello_Wold Debug项目。 第十步 下载C程序到FPGA上 将FPGA上电，并接上USB下载线。点击下图中标记的图标。 将Bitstream和BMM File改为下图中所示路径位置的文件。选择Program，下载软核到FPGA上。 将FPGA的串口连接上电脑，在电脑上打开串口调试助手，选择对应的波