【正文】 BEGIN microblaze 定義名稱 PARAMETER INSTANCE = microblaze_0 定義例化名稱 PARAMETER HW_VER = 定義軟件版本 PARAMETER C_USE_FPU = 0 PARAMETER C_DEBUG_ENABLED = 1 PARAMETER C_NUMBER_OF_PC_BRK = 2 PARAMETER C_AREA_OPTIMIZED = 1 PARAMETER C_FSL_LINKS = 1 下面開始全是端口信號 BUS_INTERFACE DLMB = dlmb BUS_INTERFACE ILMB = ilmb BUS_INTERFACE DOPB = mb_opb BUS_INTERFACE IOPB = mb_opb BUS_INTERFACE SFSL0 = xlsysgenfsl_v20_1 BUS_INTERFACE MFSL0 = xlsysgenfsl_v20_0 PORT DBG_CAPTURE = DBG_CAPTURE_s PORT DBG_CLK = DBG_CLK_s PORT DBG_REG_EN = DBG_REG_EN_s PORT DBG_TDI = DBG_TDI_s PORT DBG_TDO = DBG_TDO_s PORT DBG_UPDATE = DBG_UPDATE_s END …… 4．MSS文件和其它的軟件平臺元素 除了硬件部分利用MHS文件來描述硬件元素， XPS還利用了微處理器軟件規(guī)范（MSS）文件進(jìn)行一個類似的軟件系統(tǒng)描述。利用這些文件以及EDK的庫和驅(qū)動器，XPS就可以編譯用戶的應(yīng)用程序。 和MHS文件一樣，高級用戶也可通過直接修改MSS文件達(dá)到更改軟件配置的目的。 PARAMETER VERSION = 定義參數(shù)版本 BEGIN OS 定義處理器類型，以BEGIN和END定義段PARAMETER DRIVER_NAME = cpu PARAMETER DRIVER_VER = PARAMETER HW_INSTANCE = microblaze_0 PARAMETER COMPILER = mbgcc PARAMETER ARCHIVER = mbar PARAMETER XMDSTUB_PERIPHERAL = debug_module END BEGIN DRIVER在EDK設(shè)計中，UCF文件用來指定管腳的功能是最常用的，可通過文本編輯器修改，相關(guān)的語法和ISE中是一致的。CMD文件可通過文本編輯器修改，其基本內(nèi)容如下所示。 一般來講，CMD文件中修改最多的是assignfile指令和program指令，其后面的數(shù)字為器件在JTAG鏈上的位置。其中在iMPACT顯示的JTAG鏈中，最左端的器件標(biāo)號為1，以后的器件編號從左向右依次遞增。SDK有自己的GUI，基于Eclipse開放資源工具組件。 對于每個復(fù)雜軟件應(yīng)用，用戶都應(yīng)該建立一個SDK工程。通常每個SDK工程目錄都位于嵌入式系統(tǒng)的XPS工程目錄樹下，每個SDK工程只產(chǎn)生一個可執(zhí)行文件，project_name.elf。 第4節(jié) XPS軟件的基本操作 XPS的啟動 XPS有兩種啟動方式，一種是直接點擊“開始” “程序” “Xilinx Platform Studio ” “Xilinx Platform Studio PACE”即可啟動；另一種是在ISE中通過雙擊Embedded Processor類型的源文件來打開。 利用BSB創(chuàng)建新工程 在了解了EDK的基本概念以及完成軟件安裝后，接下來介紹如何利用EDK來開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。BSB是幫助用戶快速建立系統(tǒng)的軟件工具。在BSB中，可以創(chuàng)建工程文件、選擇開發(fā)版、選擇和配置處理器以及I/O設(shè)備，添加內(nèi)部外圍設(shè)備，生成系統(tǒng)報告等。所有XPS工程信息都在XMP文件中得以保存，此文件包括微處理器硬件規(guī)范（Microprocessor Hardware Specification，MHS）和微處理器軟件規(guī)范（Microprocessor Software Specification，MSS）文件的存儲位置等，有關(guān)MHS和MSS文件將在后面內(nèi)容進(jìn)行闡述。 2. 選擇/新建電路板 這里包括兩個選項：指定的目標(biāo)板和用戶自己設(shè)計的板。 3. 選擇并配置處理器 可以選擇的處理器有MicroBlaze和PowerPc。 4. 選擇并配置多個I/O接口 BSB可以決定用戶預(yù)定義板子上，哪些外部存儲和I/O設(shè)備是有效的。 5. 添加內(nèi)部外圍設(shè)備 外圍設(shè)備包括芯片上存儲控制器和計時器等。 6. 設(shè)定軟件 可以在BSB中對標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出器件進(jìn)行說明，用戶還可以選擇希望XPS產(chǎn)生的C應(yīng)用樣例。這里用戶所選擇的應(yīng)用樣例包括存儲測試、外圍設(shè)備測試或者兩者皆有。用戶可以選擇：產(chǎn)生這個工程，或者是返回到前述步驟進(jìn)行設(shè)置的修改。 例91 通過BSB向?qū)Ыilinx Spartan_3E_RevD開發(fā)板的工程。當(dāng)雙擊XPS的快捷方式后，BSB向?qū)Ь蜁詣哟蜷_，其界面如圖924所示。 圖924 BSB向?qū)У膯赢嬅?2）選擇工程路徑。在本例中，選擇工程目錄為“E:/work/xilinx/edk”，并將工程命名為spartan3e500e，如圖925所示。 圖925 工程存放路徑選擇界面 3）在彈出的板型選擇對話框中，在“Select board”選中“I would like to create a system of the following development board”，在“Board vendor”的下拉框中選擇Xilinx，在“Board name”的下拉框中選擇Spartan3E starter board，在“Board revision” 的下拉框中選擇D，如圖926所示。單擊“Next”。對于內(nèi)部集成了PowerPC內(nèi)核的FPGA芯片（Virtex2 Pro以上部分型號）可以選擇PowerPC或Microblaze，否則只能選擇Microblaze。點擊“Next”按鈕。配置Microblaze的參考時鐘、總線處理時鐘頻率、處理器調(diào)試接口以及片上存儲空間的大小，都使用默認(rèn)值，如圖928所示?！癘n Chip H/W Debug Chain”就是利用JTAG端口進(jìn)行處理器的調(diào)試。然后點擊“Next”按鈕。 圖927 處理器參數(shù)配置界面圖928 處理器選擇界面 6）添加I/O接口。各個I/O接口將在后文詳細(xì)介紹。圖931 可配置IO端口列表（3） 7）添加內(nèi)部外圍設(shè)備。由于Spartan3E Starter開發(fā)板上的設(shè)備在XPS庫中都能找到，因此可以跳過這一步驟。如圖932所示，該步驟需要完成下列幾個工作：選擇STDIN/OUT器件，這里注意RS232_Uart外圍設(shè)備為所選之一；Boot存儲器為plb_bram_if_tlr_1；存儲器和外圍設(shè)備的測試都使用默認(rèn)的應(yīng)用測試。微處理器得到外圍設(shè)備的狀況后，通過STDIN/STDOUT設(shè)備發(fā)出報告。在這個工程中，將指令、數(shù)據(jù)和棧/堆的存儲位置設(shè)置為plb_bram_if_tlr_1。 圖933 配置存儲器和外圍設(shè)備的測試應(yīng)用 10）創(chuàng)建系統(tǒng)。用戶可以返回到之前的任何一步進(jìn)行修改。BSB給出的系統(tǒng)信息如圖934所示，通過比較可以看出，其和開發(fā)板硬件是匹配的。在生成上述設(shè)計后，系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)同時也得以創(chuàng)建。點擊“Finish”，XPS即與所創(chuàng)建的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。 XPS的用戶界面 利用BSB建立了工程后，就可以利用XPS對此工程進(jìn)行必要的修改。XPS的用戶界面可以分為標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄和主窗口，其中主窗口又可分為三個部分：工程信息面板，系統(tǒng)組建面板和控制面板。 圖935 XPS圖形用戶界面 1．工程信息面板 工程信息面板主要對工程進(jìn)行控制，包括工程（Project）、應(yīng)用（Application）和IP目錄（IP Catalog）3個頁面。其中，Project Files的信息是從BSB向?qū)е蝎@取的，雙擊某文件即可修改，也可以進(jìn)行編輯。Project Options的信息從XMD文件中獲取的，包括FPGA芯片的型號、網(wǎng)表信息、實現(xiàn)工具、HDL語言種類以及仿真模型等信息。參考文件包括日志log文件和報告srp文件，前者記錄了用戶的操作，后者則記錄每個執(zhí)行過程所產(chǎn)生的報告，幫助用戶了解設(shè)計結(jié)果，這兩個文件是XPS自動生成的，不需要修改。在嵌入式系統(tǒng)中，軟件的作用是十分重要的，硬件系統(tǒng)提供運行的平臺，需要實現(xiàn)的全部功能都是通過軟件系統(tǒng)來完成的。應(yīng)用所有組件見圖937所示，分為處理器屬性、編譯器屬性、源代碼以及庫文件。 Mark to Initialize BRAMs：將軟件應(yīng)用打包到初始化塊RAM中，形成最終的比特文件，可直接配置到FPGA芯片中； Make Project Inactive：將當(dāng)前工程從初始化塊RAM中剔除，使其失效； Set Compiler Options：設(shè)置編譯屬性，點擊后可彈出編譯屬性子窗口，可設(shè)置連接腳本、堆、棧的大小以及程序的起始位置；代碼優(yōu)化級別和軟件調(diào)試模塊；第三方庫以及編譯器的絕對路徑以及高級用戶的定制編譯指令。由于Xilinx提供的IP核種類繁多，因此在XPS中按照功能進(jìn)行分類，涉及到模擬接口、系統(tǒng)總線、存儲器控制器、通信接口以及調(diào)試接口等十多個類別，指明了每個IP的版本、類別、名稱以及使用的處理器型號。需要注意的是，有加鎖標(biāo)志的IP Core，不是免費的，用戶需要購買相應(yīng)的License才能使用。1. 點擊“Project”頁面標(biāo)簽。 2. 點擊“Application”標(biāo)簽。 3. 在“Processor: ppc405_0”中的“”文件包括了系統(tǒng)的地址映射，是BSP的一個部分。點擊“IP Catalog””標(biāo)簽，展開“Communication LowSpeed IP”目錄，右鍵點擊“OPB_UART(Lite)”外圍設(shè)備查看選項。點擊圖938中所標(biāo)注圓圈內(nèi)的圖標(biāo)可在這兩種視圖中進(jìn)行切換。該窗口是可視化配置系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的主要手段，其界面如圖939所示，分為連接區(qū)域和顯示區(qū)域。 圖939 系統(tǒng)組件面板 1）XPS連接區(qū)域 XPS的連接面板，提供了總線接口、端口和地址選項，用戶可以方便地編輯硬件平臺。 豎直線表示總線，水平線表示到IP核的總線接口 線和連接器以不同的顏色標(biāo)出 用戶可以點擊連接器符號來創(chuàng)建或刪除連接。XPS系統(tǒng)組件頁面可分為分為總線接口（Bus Interface）、端口（Ports）以及地址（Address）三個子窗口，通過點擊“Filters”欄下面的選項進(jìn)行切換。 （1）Bus Interface子窗口 該窗口給出了各個硬件單元和總線的連接關(guān)系，連接到某總線的硬件單元將和該總線的顏色一致，如圖939所示。 （2）Ports子窗口 該窗口用于配置端口參數(shù)，包括頂層模塊和各個子模塊的端口，并可對其重命名。 圖940 Ports子窗口示意圖 （3）Address子窗口 該窗口描述了各硬件單元的絕對地址和大小，可單擊任意行的Base Address列和Size列設(shè)置不同的數(shù)值，設(shè)置完成后，High Address列的數(shù)值會自動作出調(diào)整，如圖941所示。 系統(tǒng)組件面板給出了兩種視圖選項：分層視圖和直接視圖，用戶可以更容易地進(jìn)行信息分類和設(shè)計。而在直接方式中，有關(guān)信息以字母的順序顯示。 圖941 Address子窗口示意圖 例93 在本例中，給出一些操作來指導(dǎo)用戶認(rèn)識系統(tǒng)組件面板中的內(nèi)容。 2. 用戶可以查看RS232_Uart外圍設(shè)備信號以及與之相連的FPGA內(nèi)部模塊端口信號線名稱。 3. 雙擊RS232_Uart外圍設(shè)備圖標(biāo)打開“RS232_Uart: opb_uartlite_v1_00_b”參數(shù)對話框。 4. 點擊目錄圖標(biāo)，在分層視圖和直接視圖間進(jìn)行切換。 通過這些信息可快速定位系統(tǒng)設(shè)計的問題，并找出相關(guān)原因。其所創(chuàng)建的目錄結(jié)構(gòu)如圖942所示。 3. etc文件夾：此目錄包括的文件給出了那些用來運行不同工具的選項。 另外，在主工程目錄下還有其它的一些文件。XPS讀取此文件，并在用戶界面上給出此文件內(nèi)容。MHS文件是項目的硬件基礎(chǔ)。 3. ：系統(tǒng)微處理器軟件規(guī)范（或MSS文件），給出設(shè)計的軟件部分，描述了系統(tǒng)元素以及外圍設(shè)備的不同軟件參數(shù)。 2．硬件平臺 嵌入式硬件平臺包括一到多個處理器，以及多個外圍設(shè)備和存儲塊。每個處理器或外圍設(shè)備核都可以由用戶設(shè)計。 1）Xilinx平臺工作室的硬件平臺開發(fā) XPS提供了一個交互式的開發(fā)環(huán)境，允許用戶對硬件平臺各個方面進(jìn)行設(shè)置。MHS作為一個可以編輯的文本文件，是表示用戶嵌入式系統(tǒng)硬件部分的主要源文件。 。 例94 在本例中，指導(dǎo)用戶查看XPS工程的MHS文件。 選擇工程信息區(qū)的“Project”標(biāo)簽，可雙擊“MHS File: ”打開此文件，如圖943所示。 在文件“”中的“opb_uartlite”處，可以看到MHS文件里配置的外圍設(shè)備、端口和它們的參數(shù)； 2）系統(tǒng)組件面板的硬件平臺 XPS的系統(tǒng)組件面板以展開式的樹和表形式顯示了所有的硬件平臺IP實例，因此用戶可以方便地查看自己的嵌入式設(shè)計。即XPS會自動地將系統(tǒng)修改寫入到MHS文件中的硬件數(shù)據(jù)庫。 為產(chǎn)生硬件平臺，用戶必須告知XPS產(chǎn)生網(wǎng)表，并產(chǎn)生比特流。 （2）在產(chǎn)生比特