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一、新建BD文档#xff0c;添加ZYNQ处理器
1.BD文档:
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1)什么是Tcl Console:
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一、新建BD文档添加ZYNQ处理器
1.BD文档:
2.在Vivado中BD文件的生成过程通常包括以下步骤
1)什么是Tcl Console:
3.PL部分是FPGA可编程逻辑部分它提供了丰富的IO资源可以用于实现各种硬件接口和功能。
1什么是XGPIO的IP核 使用我们的PL的IO通过XGPIO的IP核来驱动我们Oled模块
使用zynq的PL 的IO模拟IIC,SPI时序驱动OLEDIO方式是最基础的
一、新建BD文档添加ZYNQ处理器
1.BD文档:
BD文档全称Bill of Materials是材料清单的意思在FPGA设计中它通常指的是Block Design文件。在Vivado设计工具中Block Design文件以.bd为后缀是用来描述硬件系统结构和功能的文件格式。它包含了硬件系统中使用的各种IP核Intellectual Property Cores、连接关系以及配置参数等信息。
对于FPGA设计特别是使用Xilinx的Vivado工具时BD文档通常包含以下信息
1. **IP核IP Cores**这些是预设计的、可重用的硬件模块如处理器、内存控制器、输入/输出接口等。在BD文件中可以通过图形化界面将这些IP核拖放并连接起来。
2. **连接关系Connections**描述了不同IP核之间的数据流和控制流连接。这些连接可以是简单的线连接也可以是复杂的总线结构。
3. **配置参数Configuration Parameters**每个IP核都可以有一系列的配置参数这些参数定义了IP核的行为和功能。
4. **端口定义Port Definitions**BD文件定义了系统顶层的输入输出端口包括它们的名称、位宽、方向等。
5. **约束文件Constraint Files**如.xdc文件它包含了FPGA引脚的物理约束信息用于指导布局和布线过程。
6. **设计源文件Design Source Files**可能包括Verilog或VHDL文件这些文件定义了自定义逻辑的设计。
7. **层次结构Hierarchy**如果设计是层次化的BD文件可以包含对子系统或子模块的引用。
8. **验证和仿真信息**可能包括用于设计验证和仿真的测试平台和激励。
9. **版本控制信息**在团队协作和版本控制的环境中BD文件可能包含版本信息以确保设计的一致性和可追溯性。
2.在Vivado中BD文件的生成过程通常包括以下步骤
- 创建新的Block Design。 - 添加和配置IP核。 - 连接模块。 - 配置和优化设计。 - 验证设计。 - 生成HDL Wrapper这是将Block Design封装并生成相应的HDL代码的过程。
BD文件是FPGA设计中非常重要的组成部分它不仅帮助设计者以图形化的方式快速搭建和验证复杂的数字电路设计而且也是实现设计复用和模块化的关键。 点击 Creat Block Design- 1)什么是Tcl Console:
Tcl Console 是一个集成在Xilinx Vivado设计工具中的交互式命令行界面它允许用户直接输入和执行TclTool Command Language脚本命令。Tcl是一种脚本语言它在EDAElectronic Design Automation工具中得到了广泛的应用特别是在Vivado中Tcl脚本可用于自动化设计流程、执行批处理操作以及自定义和扩展Vivado的功能。
在Vivado中Tcl Console的主要功能包括但不限于以下几点 1. **执行Tcl命令**用户可以在Tcl Console中直接输入Tcl命令如创建项目、添加文件、配置IP核等来控制Vivado的各个方面。 2. **自动化设计流程**通过编写和运行Tcl脚本可以自动化复杂的设计任务减少重复劳动提高效率。 3. **调试和问题解决**Tcl Console可以快速定位设计中的问题减少设计迭代周期帮助用户进行调试和问题解决。 4. **访问和操作项目文件**用户可以使用Tcl命令来访问和操作项目文件如读取、写入、修改文件等。 5. **控制Vivado的GUI元素**通过Tcl脚本用户可以控制Vivado的GUI元素如打开或关闭视图、设置参数等。
使用Tcl Console的方法也很简单 - 在Vivado中打开Tcl Console视图通常在“Window”菜单下的“Show View”中选择“Tcl Console”。 - 在Tcl Console中输入Tcl命令然后按回车键执行。 - 命令执行的结果会直接在Tcl Console中显示。
Tcl Console是Vivado中一个非常强大的工具掌握它能够显著提升使用Vivado的效率和灵活性。
3.PL部分是FPGA可编程逻辑部分它提供了丰富的IO资源可以用于实现各种硬件接口和功能。
在ZYNQ开发板中使用PL的IO通常指的是与可编程逻辑部分Programmable Logic简称PL的输入输出接口进行交互
使用PL的IO意味着你可以将PL部分的IO引脚配置为各种类型的接口如GPIO、SPI、UART、I2C、Ethernet等以满足你的应用需求。这些IO引脚可以用于与外部设备进行通信如传感器、显示器、网络设备等。通过Vivado设计工具你可以定义这些IO引脚的功能和属性包括它们的电气标准如3.3V或1.8V、速率、协议等。
例如如果你需要一个GPIO来控制一个LED灯你可以在PL中定义一个IO引脚作为GPIO并在FPGA逻辑中编写相应的代码来控制这个引脚的电平。同样如果你需要与一个SPI设备通信你可以在PL中定义一组IO引脚作为SPI接口并实现SPI协议来与该设备进行数据交换。
在实际应用中使用PL的IO可以提供高度的灵活性和可定制性使得ZYNQ开发板能够适应各种不同的应用场景。通过编程PL的IO开发者可以充分发挥FPGA的并行处理能力和高速性能同时利用ARM处理器的控制和管理优势实现复杂的系统设计和功能。
1什么是XGPIO的IP核
XGPIO IP核是Xilinx提供的一种软核Soft IP它设计用于Xilinx FPGAs提供AXI-Lite Master接口转GPIO的功能。AXI GPIO IP核允许开发者在FPGA的可编程逻辑PL部分创建通用输入/输出接口这些接口可以通过AXI总线与处理器系统PS侧进行通信。这种设计允许PS侧通过AXI接口控制PL侧的IO引脚从而扩展了PS侧可用的GPIO数量解决了PS侧IO口不够用的问题。
AXI GPIO IP核的主要特点包括 1. 通过AXI总线与PS侧互联实现GPIO功能。 2. 支持单通道或双通道操作每个通道的位宽可以单独设置。 3. 可以动态配置为输入或输出接口通过三态缓冲器控制。 4. 支持中断功能允许PL侧对PS侧产生中断信号。 5. 位宽可配置根据需要可以设置为1到32位。
在应用中AXI GPIO IP核可以通过Xilinx的Vivado设计工具进行配置和使用。配置时可以在IP核参数中设置GPIO的方向、默认值、三态行为等。在软件开发中可以使用Xilinx提供的API进行GPIO的读写操作如XGpio_Initialize、XGpio_SetDataDirection、XGpio_DiscreteRead和XGpio_DiscreteWrite等函数。
AXI GPIO IP核的使用场景包括 - 控制LED灯、按键、触摸屏等外部设备。 - 实现简单的数据采集和控制任务。 - 作为更复杂系统设计的构建块。
总的来说AXI GPIO IP核为ZYNQ SoC的PS和PL之间提供了一种灵活的通信方式使得开发者可以更加方便地控制FPGA的IO引脚实现各种硬件接口功能。
