基于FPG的嵌入式系统开发.docVIP

基于FPGA的嵌入式系统开发的实验报告 应福军 徐飞 Linux操作系统近年来在嵌入式领域中发展很快，由于其强大的性能和开源免费的特点，越来越受到嵌入式系统开发商的青睐，信息家电、网络设备、手持终端等都是嵌入式Linux应用的广大市场。 　 FPGA生产商Xilinx公司提供了全面的嵌入式处理器解决方案,包括PowerPC、MicroBlaze和PicoBlaze三款RISC结构的处理器核。其中,MicroBlaze是32位嵌入式软核处理器解决方案,支持CoreConnect总线的标准外设集合,具有兼容性、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MicroBlaze处理器的嵌入式操作系统很多,比如μC/OS-II、BuleCat ME Linux、RTA MB、ThreadX、PetaL-inux等等。 本次项目实验是在xilinx 公司的spartan_3E开发板上移植petalinux内核 实验目的 通过成功做一个嵌入式项目，把前期课堂学习转化成实践能力，真正具备基础的嵌入式开发能力，为今后的更大的项目实践打下基础 实验步骤 在EDK中建立基本硬件系统 新建工程，添加DCE,LED,FLASH,DDRAM,MAC,以及定时器等IP核 2. 在EDK中创建BSP BSP是在EDK中创建BSP板级支持包（Board Support Package），是介于主板硬件和操作系统之间的一层，应该说是属于操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件主板。BSP是相对于操作系统而言的，不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux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是完全不同的，所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写（BSP的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改），这样才能与上层OS保持正确的接口，良好的支持上层OS。 修改debug模式以及软件环境 在菜单执行：Device Configuration-Updata Bitstream。到这里，已经有了可工作的bit流文件以及为Linux准备的BSP文件了。 3.PetaLinux内核的移植 PetaLinux操作系统是面向MicroBlaze软核处理器的全功能嵌入式Linux操作系统。其发布采用了“all inone”的整合方式,将针对MicroBlaze处理器定制的Linux2.4/2.6内核源码、U-boot源码、相关的开发工具以及开发板参考硬件平台配置,集成在一个压缩包内发行,极大地方便了开发人员的使用。 3.1搭建交叉开发环境 解压压缩包： tar zxvf petalinux-v0.40-rc2.tar.gz 设置环境变量 $ cd petalinux$ source ./settings.csh 3.2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 2.6 3.3为PetaLinux操作系统传递硬件配置信息 $ cd $PETALINUX/hardware/my_new_hardware_project（这是工程文件所在位置）$ petalinux-copy-autoconfig 3.4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 编译完成后会在/tftpboot目录下生成image.bin image.elf image.srec image.ub linux.bin romfs.img u-boot.bin u-boot.srec u-boot-s.bin u-boot-s.elf u-boot-s.srec ub.config.img 内核文件和u_boot文件 3.5下载并启动内核 下载比特流文件 $ make -f system.make download 终端显示 发送u-boot srec文件镜像启动u-boot $ cat /tftpboot/u-boot.srec /dev/ttyS0 启动uboot，这时是在