pynq z2系列PL和PS开发

在pynq上通过PS+PL实现软硬件联合开发

一 实验目标

1. 点亮开发板下面的三个灯
2. 在SDK中输出“Hello Word”

二 实验步骤

1.PL端

1. 启动Vivado，点击创建一个新工程，工程名为pynq_led
   

2. 选择RTL工程
   

3. 选择开发板Boards，在其中选择PYNQ-Z2
   

4. 在左侧导航中选择create block design
   
   

5. 在工作框中点击加号添加ZYNQ7 Processing System添加到工作面板中
   
   

6. 继续添加 IP，输入 GPIO
   
   

7. 双击 Zynq 模块，点亮 UART0
   

8. 双击 GPIO，将GPIO的Board Interface置为leds 4bits
   

9. 分别点击Run Block Automation 和 Run Connection Automation
   

10. Run Connection Automation 时需要勾选所有候选项
    

11. 生成如下图
    

12. 右击 design_1.bd，create HDL Wrapper
    

13. 选择默认第二项,点击 OK
    

14. 添加约束文件，点击Open Elaborated Design
    

15. 过程需要等待几分钟，生成后结果如下图所示：
    

16. 在菜单中选择“Window -> I/O Ports”按钮-> Ports”
    

17. 查看管脚约束是否正确
    

18. 点击Generate Bitstream，生成比特流
    

19. 生成比特流成功将显示如下界面，点击Cancel即可
    

20. 点击工具 栏的 File→Export->Export Hardware
    

21. 勾选 Include bitstream,点击 OK，至此，完成PL端设计
    

22. 点击工具栏的 File→lauch SDK，等待 SDK 启动完成之后，新建工程
    

2.PS端

1. 在SDK中新建工程，工程名为led1
   

2. 工程类型选择Hello World，点击next
   

3. 点开 HelloWorld.c，输入如下代码，其中关于XGPIO的代码可从xgpio.h文件中寻找:
   
   
   
   代码如下：

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xil_io.h"
#include "xgpio.h"

int main()
{
    init_platform();
    XGpio led;
    XGpio_Initialize(&led,XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID);//初始化Gpio
    XGpio_SetDataDirection(&led,1,0x00);//设置GPio输入输出方向
    XGpio_DiscreteWrite(&led,1,0x07);//输出0x07，点亮3个灯
    print("Hello World\n\r");

    cleanup_platform();
    return 0;
}

4. 此时初始时开发板的状态如下图所示：
   
5. 点击 program FPGA，进行比特流文件烧写
   
   
6. 烧写完成后，开发板状态如下图所示：
   
7. 连接串口，点击 + 号，Port在个人电脑的设备管理器中可以查看，设置Baud Rate为115200，Data Bits为8
   
   
8. 右击led1-> Run As -> Launch on Hardware(GDB) 完成C程序的烧写
   
9. 此时开反板右下角的三个灯被点亮
   
10. 输出Hello World，至此，完成本次实验