win10 jungo windriver

目录

前言

1、安装windriver

1.1、disable Secure Boot

1.2、digital driver signing enforcement

1.3、产生PCIE驱动

2、PCIE PIO通信测试

3、PCIE DMA通信测试

3.1、vs打开BMD工程

3.2、READ DMA流程演示

3.3、WRITE DMA流程演示

3.4、DMA速度测试

总结

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前言

声明：本文仅适用于学习交流！本文使用的软件平台，请支持正版软件。

本文从FPGA硬件工程师的角度进行测试与记录。

相关博客参考：

         五、Xilinx PCIE CORE学习；

        六、Xilinx PCIE DMA--Sparten6/Kintex-7 BMD

        七、Xilinx PCIE DMA 仿真环境搭建

        八、win10 jungo windriver

 

 

PC系统：win10 教育版 1809

电脑主板：华硕

jungo windriver：v14.3.0  x86_64

jungo windriver下载网址：http://www.jungo.com/st/products/windriver/thank-you/

 

1、安装windriver

安装jungo windriver遇到的问题如下图所示：

主要问题为两个：

（1）电脑被Secure Boot保护，需要disable Secure Boot。

（2）digital driver signing enforcement。

 

1.1、disable Secure Boot

首先，确定自己电脑厂家或主板厂家。我的电脑主板是华硕，以华硕为例。其他厂家稍有不同。

详细步骤：

（1）重启电脑，开机按【F2】或【DEL】进去BIOS设置界面。

（2）在顶部菜单栏，点击进入【启动】。

（3）选择【快速启动】，将其设置为【disabled】状态。

（4）点击进入【安全启动菜单】，将【操作系统类型】从原来的windows更改为【其他操作系统】

（5）点击进入【密钥管理】，点击【清除安全启动密钥】，确认清除。

（6）返回安全启动菜单，此时【安全启动状态】即secure boot已关闭。保存设置，退出即可。

 

1.2、digital driver signing enforcement

打开win10 的设置，进入“更新和安全”---恢复----“高级启动”下面的“立即重新启动”，会进入一个重启界面，选择一个选项：“疑难解答”，接着选择“高级选项”，然后选择“查看更多恢复选项”，选择“启动设置”，点击重启，选择“禁用驱动程序强制签名”（就是按数字键7）

若遇到其他Windrive报的错误（具体错误忘记录了），可尝试将下面Base Class设置为Memory controller试试。
 

1.3、产生PCIE驱动

（1）打开windriver，按照下图产生PCIE驱动；

（2）打开设备管理器，更新PCIE驱动，选择刚才windrive生成的PCIE驱动即可。

 

2、PCIE PIO通信测试

FPGA测试工程，可以使用PCIE IP自带的example工程即可，添加好对应的约束。

如果自己基于xapp1052搭建的BMD工程，想对其测试PIO操作的话，也可以参考。

测试流程：

（1）下载FPGA程序（bit/mcs）；

（2）关机重启，电脑重启过程中对PCIE IP执行复位动作/并分配相应的地址。

（3）使用chipscope下载cdc观察文件。步骤：file--import--**.cdc，选择对应的cdc文件。下载mcs和bit效果一样，开机后都需要下载cdc文件，用于chipscope观察波形。（mcs文件需要板卡断电，bit需要关机重启）

（4）打开windrive，PIO读写 PCIE，chipscope触发观察波形。

 

图文步骤：

首先，自己基于xapp1052搭建的BMD工程，需要对其进行modelsim PIO仿真通过，以确定该BMD工程的完整性。

之后，打开windrive

在generate pcie IP时，有设置相应的BAR空间，下图可以看到对应的BAR空间以及地址范围。

若进行与modelsim仿真一样的PIO测试，点击read/write memory，offset 值要设置为0x10，因为modelsim进行PIO仿真时，读写测试地址也是该地址。

从下面的测试结果可知，若offset不是0x10，则回读的数据不是写下去的数值。

 

3、PCIE DMA通信测试

软件版本：

windrive：v14.3.0  x86_64

visual_studio：2015。

FPGA工程：SPARTEN6 （基于xapp1052修改）

3.1、vs打开BMD工程

使用visual_studio2015打开windrive目录下的\xilinx\bmd_design\amd64\msdev_2015。（注意VS版本要与BMD程序版本一致）

可见vs工程目录如下图所示。

工程文件介绍（）：

文件	功能
bmd_diag.c	BMD测试主文件：用亍用户诊断和调试PCIe的DMA，PCIe的IO寄存器读写，配置空间信息的访问，以及DMA的读写等等。用户可以通过选择需要调试的选项进行FPGA PCIE的调试。
bmd_lib.c	BMD测试库：bmd_diag.c相关的库凼数
diag_lib.c	公共库：主要负责调试过程中调试信息的输入输出
pci_diag_lib.c	公共库：主要负责打印PCI卡的信息以及PCI的配置寄存器信息
print_struct.c	公共库：提供打印用户当前选择的PCI卡信息的相关函数
wdc_diag_lib.c	公共库：主要是为用户提供WDC的相关底局驱劢凼数

 

3.2、READ DMA流程演示

下图仅是参考。注意下图的vendor ID和Device ID。

（1）打开工程后，F5进入测试

（2）根据提示，依次输入：

• 2，回车

• vendor ID值，回车。（该数值来自PCIE IP CORE生成过程中的配置，根据自己PCIE IP实际值输入）

• Device ID值，回车。（该数值来自PCIE IP CORE生成过程中的配置，根据自己PCIE IP实际值输入）

• 7，回车。（7，是进行DMA读写测试）

 

这里附上xapp1052手册里的访问步骤及配置寄存器数值，便于参考。

 （3）设置的DMA TLP COUNT

注意下图中设置的DMA TLP COUNT =1，之后需要对比chipscope的波形。

 

将断电设置到下图函数里的992行处。当程序运行到断点时，使用chipscope等待触发；然后VS按F5运行到结束。

chipscope触发条件：trn_rsof_n==0。可以观察到波形

放大观察，并对比xapp1052手册，下图TLP包对用READ DMA的操作步骤6.

3DW TLP包头

上图该TLP报文

第一帧trn_rd[31:0]数据：32'h4000_0001，高八位是R-FMT-TYPE:0100_0000；低10位是length：10'h001；

第二帧trn_rd[31:0]数据：32'h0000_000F，低八位是Last DW BE/1st DW BE：8'h0F

第三帧trn_rd[31:0]数据：32'hA400_0004，trn_rd[31:2]是Address，即DCR2寄存器地址

第四帧trn_rd[31:0]数据：32'h0000_0100，对DCR2寄存器写入数据，即READ DMA的操作步骤6。

之后，开始传输数据，即READ DMA操作：PC给FPGA发数据，FPGA开始接收数据。接收数据的个数是512个字节，此处对应上面步骤  “（3）设置的DMA TLP COUNT==1”  。

 由下图可见，当软件设置的DMA TLP COUNT==1时，实际PC向FPGA下发了512字节的数据量。

3.3、WRITE DMA流程演示

调试断点依旧设置在相同位置，chipscope截图

放大观察

3.2/3.3小节仅截图了下发和上传给PC的TLP数据包，展示了DMA的TLP数据流。详细调试根据实际工程进行相关测试。

3.4、DMA速度测试

总结

本次是以SPARTEN6芯片、基于XAPP1052搭建的工程，传输数据位宽trn_rd/trn_td位宽是32位。使用windrive提供的PCIE驱动，测试了BMD工程的PIO读写访问、DMA读写访问，使用chipscope抓取TLP包。

后续，需要思考为何windrive驱动给FPAG发512数据需要分成两个TLP包进行传输，受何限制？

FPGA的话，需要进一步考虑提高传输速度。同时考虑传输数据位宽是 64/128的时候该如何搭建BMD工程。