PYNQ-Z2零基础学习详解

本人在学习PYNQ，想用自己的理解来解释零基础学习过程中的一些坑，同时采用非官方语言来介绍如何使用PYNQ。大家有什么问题可以给我留言。也可以关注微信公众号一起讨论，在文章末尾。

 

 

简介：PYNQ是“python productivity for zynq”的缩写，它是一块开发板，是赛灵思公司出品，能用python来简化开发赛灵思公司的zynq的芯片的。通常FPGA开发都是采用硬件描述语言的(如verilog)的。pynq实现了用python纯软件编程。片上系统SOC包含两部分，PS和PL端（是什么不知道，先记住），用Python编程，主要是对PS端的简化。

 

day 0

       搭建硬件

其实就是利用win32磁盘工具给SD卡烧录一个镜像，也即linx系统。然后将SD卡插到PYNQ-Z2里面。最后上电看一看灯的闪烁是否符合要求就行。

注意：1.通过读卡器给TF卡烧录系统后，会弹出不可用，是否格式化的窗口。点否即可。

2。供电模式要设置正确，如果使用电源适配器给PYNQ供电，要更改跳线。（USB供电的模式电流小）

3.可以直接用网线连接电脑和PYNQ，也可以通过路由器连接。通过路由器连接，PYNQ就可以上网。电脑连WIFI，电脑通过网线和PYNQ连接，PYNQ也可以上网！

 

day 1

    搭建软件环境

就是说，不能直接在pynq上编程，要在计算机上编。大概有3种方式：

1.计算机和PYNQ网线直连，进入jupyter，然后编程，把程序下载到pynq里

2.在文件管理器打开pynq的文件列表，把编号的程序拖进去

3.通过串口连接，最快，适用于没网的情况。设备里出现usb serial convert A和usb serial convert B而没有出现端口号时，可以下载个360驱动试一试。看端口下是COM几，我这次是COM10。打开串口终端，可以发送指令。可以ping一下

注意：1.使用串口时，要使用专用可传输数据的USB线，不能用仅可充电的USB线，线在PYNQ那里要确认插入进去

           2.搭建软件环境指的是在自己笔记本电脑上登陆upyter页面，这样就可以利用python在电脑上给pynq编程了。

           3.如果在打开设备管理器时，找不到com口，可以点击查看，再点击显示隐藏设备，灰色的口是没有连接的，黑色的就是正确的。

串口和路由器这两种连接方式是可以共存的

 

day 2

今天，用day1的第一种方法中的jupyter来给pynq的板子点亮第一个LED灯。

led灯直接连接到了PYNQ的PL端，为了通过python控制led，我们要先导入overlay。私以为，通过路由器连接是最好最安全的方法。是在线编程

代码如下：

from pynq.overlays.base import BaseOverlay
base_overlay = BaseOverlay("base.bit")
base_overlay.leds[0].on()
import time
while True:
    #base_overlay.leds[0].on()
    #time.sleep(0.5)
    #base_overlay.leds[0].off()
    #time.sleep(0.5)
    for i in range(0,8):
        base_overlay.rgbleds[4].write(i)
        time.sleep(0.1)

先插入overlay，再令灯闪灭。给大家介绍一些英文文档供大家学习：

 https://pynq.readthedocs.io/en/latest/index.html

https://pynq.readthedocs.io/en/latest/pynq_package/pynq.lib/pynq.lib.led.html

https://pynq.readthedocs.io/en/latest/pynq_package/pynq.lib/pynq.lib.rgbled.html

day 3

今天来学习使用拨码以及按键，会一些python语法，然后查阅文档，是很好的学习方法。该代码段功能主要是通过读取按键与拨码的值来控制灯的闪灭

from pynq.overlays.base import BaseOverlay
base_overlay = BaseOverlay("base.bit")
if (base_overlay.switches[0].read()==0 and base_overlay.switches[1].read()==0) :
    base_overlay.leds[0].on()
elif (base_overlay.switches[0].read()==0 and base_overlay.switches[1].read()==1) :
    base_overlay.leds[1].on()
elif (base_overlay.switches[0].read()==1 and base_overlay.switches[1].read()==0) :
    base_overlay.leds[2].on()
elif (base_overlay.switches[0].read()==1 and base_overlay.switches[1].read()==1) :
    base_overlay.leds[3].on()#注意python的elif和and和C语言不一样
#btn = base_overlay.buttons[0].read()#按键
#print(btn)
#sw = base_overlay.switches[0].read()
#print(sw)
#base_overlay.switches[0].wait_for_value(1)#等待拨码值为1才执行下一句
#print("switch on")
#base_overlay.buttons[0].wait_for_value(1)#等待按键值为1才执行下一句
#print("btn pressed")
import time
while 1:
    if base_overlay.buttons[0].read() == 1 :#按键
        for i in range(0,8):
            base_overlay.rgbleds[4].write(i)
            time.sleep(0.1)  

day 4

用串口shell指令，直面linux系统。用putty打开后的界面，在里面输入sudo apt-get install vim安装vim（需笔记本联网）

输入密码的时候，xilinx不显示，输入完成后直接回车即可

然后新建一个源码文件：sudo vim test.py

输入xilinx密码

就可以进入编译环境辣！

进入编译环境，先点击i进入编辑模式，默认是指令模式

最后保存，也可以下载到pynq中运行编写的代码

day 5

我们还可以参与pynq社区里的项目

从github上安装BNN社区项目出现这种情况是因为你的PYNQ没有连接路由器（也可能其他原因，反正是玄学，同样的情况第二次就不行了）。

解决方法是在通过串口连接板子的同时，电脑连路由器LAN口，PYNQ连另一个LAN口

成功界面：

以上步骤是将项目下载到pynq板子上，之后我们就可以从jupyter上运行代码辣！

 

day 7

今天基于vivado在PL端操作，之前是基于PS端。

在安装好vivado之后，需要先导入板层文件，这样开发就会变得快多了。

在创建好vivado工程之后，编程之前，加载 XDC 约束文件，控制引脚分配。

创建工程的时候，有Boards和Parts，要确认选择了Boards后选择PYNQ-Z2

用vivado的供电方式如下：

 

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