基于FPGA的嵌入式系统开发

1、基于 FPGA 的嵌入式系统开发的实验报告应福军徐飞Linux LinuxFPGA 生产商 XilinxPowerPCMicroBlazePicoBlazeRISC,MicroBlazeCoreConnect有兼容性、可配置性以及重复利用性,能够根据成本和性能要求提供高性价比的处理性能。支持 MicroBlazeC/OS-II、BuleCat ME Linux、RTA MB、ThreadX、PetaL-inuxxilinx 公司的 spartan_3E 开发板上移植 petalinux 内核一、实验目的础的嵌入式开发能力，为今后的更大的项目实践打下基础二、实验步骤在 EDK 中建立基本硬件系统

2、新建工程，添加 DCE,LED,FLASH,DDRAM,MAC,以及定时器等 IP 核EDKBSP 为了支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件主板。BSPBSP,VxWorksBSPLinux 的 BSP 相对于某一 CPU 来说尽管实现的功能一样，可是写法和接口定义BSPBSP（BSPBSPOSOS。修改 debug 模式以及软件环境Device Configuration-Updata Bitstream。到这里，bitLinuxBSPPetaLinux 内核的移植PetaLinuxMicroBlazeLinux操作系统。其发布采用了“all inone”的整合方式,将针对 MicroBl

3、aze 处理器硬件平台配置,集成在一个压缩包内发行,极大地方便了开发人员的使用。解压压缩包：tar zxvf petalinux-v0.40-rc2.tar.gz设置环境变量$ cd petalinux$ source ./settings.csh添加新的开发平台由于Petalinux 默认配置里面没有Spartan3E 开发板所以必须添加新的开发平台$ cd $PETALINUX/software/petalinux-dist$ petalinux-new-platform -v Xilinx -p Spartan3E -k 2.6PetaLinux$ petalinux-copy-auto

4、config配置编译 Petalinux$ cd $PETALINUX/software/petalinux-dist$ make menuconfig进行一些必要的配置后编译$ cd $PETALINUX/software/petalinux-dist$ yes | make oldconfig dep all/tftpboot 目录下生成 image.bin image.elf image.srecimage.ub linux.bin romfs.img u-boot.bin u-boot.srec u-boot-s.binu-boot-s.elf u-boot-s.srec ub.con

5、fig.img 内核文件和 u_boot下载比特流文件$ make -f system.make download终端显示u-boot srecu-boot$ cat /tftpboot/u-boot.srec /dev/ttyS0启动 uboot，这时是在内存里面启动的flash，U-Bootloadb0 x90000000（内存起始地址）Ctrl- + CKermitC-Kermitsend /bin /tftpboot/ub.config.imgCuboot， U-Bootautoscr$(fileaddr)U-Boot loadb 0 x90000000Ctrl- + CKermitC

6、-Kermitsend /bin /tftpboot/u-boot-s.binCuboot，U-Boot protect off $(bootstart) +$(bootsize)U-Boot erase $(bootstart) +$(bootsize)U-Boot cp.b $(clobstart) $(bootstart) $(filesize)tftpimage.ub上电启动成功登入系统界面实验总结：PetalinuxFPGA识，我想这些都将成为我未来项目的宝贵经验Spartan3EARM驱动的代码，请老师谅解。/ LED驱动源代码及说明/ #include #include #inc

7、lude #include #include #include #include #include #include #include #include #include#defineDEVICE_NAMEleds/*定义led设备的名字*/#defineLED_MAJOR 231 /*定义led设备的主设备号*/long led_table/*I/O方式led设备对应的硬件资源*/GPIO_B7,GPIO_B8, GPIO_B9, GPIO_B10,;/*使用ioctl控制led*/static int matrix4_leds_ioctl(struct inode *inode, stru

8、ct file *file,unsignedint cmd, unsigned long arg)switch(cmd) case0:case1:if (arg 4) return-EINVAL;write_gpio_bit(led_tablearg, !cmd);default:return-EINVAL;static struct file_operations matrix4_leds_fops = owner: THIS_MODULE,ioctl: matrix4_leds_ioctl,;staticdevfs_handle_t devfs_handle;staticintint re

9、t;inti;init matrix4_leds_init(void)/*在内核中注册设备*/ret = register_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME, &matrix4_leds_fops);if(ret 0) printk(DEVICE_NAME cant register major numbern);returnret;devfs_handle = devfs_register(NULL, DEVICE_NAME, DEVFS_FL_DEFAULT, LED_MAJOR,0,S_IFCHR|S_IRUSR|S_IWUSR,&matrix4_leds_fo

10、ps,NULL);/*使用宏进行端口初始化，set_gpio_ctrlwrite_gpio_bit*/for(i = 0; i 8; i+) set_gpio_ctrl (led_tablei | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_OUT);write_gpio_bit(led_tablei, 1);printk(DEVICE_NAME initializedn);return0;staticvoidexit matrix4_leds_exit(void)devfs_unregister(devfs_handle); unregister_chrdev(LED_MAJOR,DEVICE_NAME);module_init(matrix4_leds_init);module_exit(matrix4_leds_exit);测试程序#include #include #include #includeintmain(int argc, char *argv)int on;int led_no;int fd;if (argc != 3 | sscanf(argv1, %d, &led_no) != 1 |sscanf(argv2,%d, &on) != 1 |on 1