SDSoc学习（二）：搭建平台，使用EMIO点亮LED
简介
这是学习SDSoc的第二个入门实验，通过EMIO点亮连接在PL上的8个LED。与上一个实验不一样，在这一个实验中，由于ZedBoard平台中没有使能EMIO，因此想直接通过SDSoc编写程序驱动MIO是不行的，所以这一个实验需要自己搭建包含EMIO的平台。
我用的是ZedBoard开发板，SDSoc2017.4。
第一步：搭建平台
通过对官方资料的学习，平台分为软件平台和硬件平台两部分，官方就如何搭建平台提供了较为详细的说明，可以在XILINX官网中搜索ug1146 和ug1236 两篇文档并下载。其中ug1146 理论讲解比较详细，ug1236 重在叙述操作实践，本实验需要搭建的平台就是参照这两篇文档，同时增加了一点点东西完成的。
1、新建VIVADO工程，点击Next；
2、设置工程名和路径，这里设置为zedemio，点击Next；
3、选择RTL工程，点击Next；
4、源文件和约束文件设置，直接Next；
5、因为用的是ZedBoard开发板，所以在Boards中选择ZedBoard即可，点击Next，然后Finish。
6、点击红圈所示的Create Block Design，在弹出的界面中设置Design name，注意这里设置的名字一定要和工程名一样，否则搭建的平台在运行时会报错（亲自试验过），这个要求在ug1146 中也有说明。
ug1146 第28页
7、点击‘+’，搜索zynq，双击ZYNQ7 Processing System
8、点击Run Block Automation->OK
9、然后继续添加IP，如图所示
10、双击ZYNQ7 Processing System进行如下配置，然后点击OK
添加8个EMIO，因为有开发板上有8个LED。
添加PL到PS中断。
11、双击Concat进行如下配置，然后点击OK
12、双击Clocking Wizard进行如下配置，然后点击OK
13、配置结束后就将框图连接成如下图
14、点击Validate Design，直到出现正确弹框，点击OK，然后Ctrl+s保存。
15、接下来就需要在箭头所指位置输入Tcl命令了
set_property PFM_NAME "xilinx.com:zedemio:zedemio:1.0" [get_files E:/sdsoc20174/projects/myplatform/zedemio/zedemio/zedemio.srcs/sources_1/bd/zedemio/zedemio.bd]回车，E:/xxxxxx/zedemio.bd路径是这个工程产生bd文件的路径，在这个路径下可以找到这个工程的bd文件。
set_property PFM.CLOCK { \
clk_out1 {id "0" is_default "true" proc_sys_reset "proc_sys_reset_0" } \
clk_out2 {id "1" is_default "false" proc_sys_reset "proc_sys_reset_1" } \
clk_out3 {id "2" is_default "false" proc_sys_reset "proc_sys_reset_2" } \
clk_out4 {id "3" is_default "false" proc_sys_reset "proc_sys_reset_3" } \
} [get_bd_cells /clk_wiz_0]
set_property PFM.AXI_PORT { \
M_AXI_GP0 {memport "M_AXI_GP"} \
M_AXI_GP1 {memport "M_AXI_GP"} \
S_AXI_ACP {memport "S_AXI_ACP" sptag "ACP" memory "processing_system7_0
ACP_DDR_LOWOCM"} \
S_AXI_HP0 {memport "S_AXI_HP" sptag "HP0" memory "processing_system7_0
HP0_DDR_LOWOCM"} \
S_AXI_HP1 {memport "S_AXI_HP" sptag "HP1" memory "processing_system7_0
HP1_DDR_LOWOCM"} \
S_AXI_HP2 {memport "S_AXI_HP" sptag "HP2" memory "processing_system7_0
HP2_DDR_LOWOCM"} \
S_AXI_HP3 {memport "S_AXI_HP" sptag "HP3" memory "processing_system7_0
HP3_DDR_LOWOCM"} \
} [get_bd_cells /processing_system7_0]
set intVar []
for {set i 0} {$i < 16} {incr i} {
lappend intVar In$i {}
}
set_property PFM.IRQ $intVar [get_bd_cells /xlconcat_0] 回车，这些语句在ug1236 中都有详细的说明。
16、右击zedemio->Generate Output Products->选择Global->点击Generate
完成后点击OK
17、右击zedemio->Generate HDL Wrapper->选择auto-updata->点击OK
18、由于我们这里要点亮连接在PL上8个LED，所有需要对这些LED进行约束。
1、8个LED连接在PL上的引脚位置，如图，这8个LED分别是LD0~LD7，引脚位置分别为：T22、T21、U22、U21、V22、W22、U19、U14。
2、创建约束文件，右击Constrains->Add Sources
点击Next；
点击Create File，File name设置为zedemio，点击OK->点击Finish。
3、添加约束文件
约束文件要参照顶层文件中的接口名字进行添加
19、导出硬件，点击OK
20、输入Tcl语句，生成.dsa文件
write_dsa -force E:/sdsoc20174/projects/myplatform/zedemio/zedemio/zedemio.srcs/sources_1/bd/zedemio/zedemio.dsa将zedemio.dsa文件生成在Tcl语句中指定的路径下
validate_dsa E:/sdsoc20174/projects/myplatform/zedemio/zedemio/zedemio.srcs/sources_1/bd/zedemio/zedemio.dsa这样，硬件平台就搭建完成了，接着就是搭建软件平台。
21、在当前VIVADO工程中加载SDK（方便一些），点击OK
新建一个fsbl文件，点击Next；
选择Zynq FSBL，然后点击Finish，等待创建完成。
右击fsbl文件夹->Create Boot Image；修改.bif文件名，点击Create Image；
因为在SDx中，平台创建过程需要一个新的链接器脚本。这个链接器脚本基本上确保了针对自定义平台的任何应用程序代码，驻留并运行在执行板上的DDR内存中。要创建一个新的链接器脚本，我们将创建一个空应用程序。
点击Finish，等待创建完成；
完成后右击empty_application文件夹->Generate Linker Script，在Heap Size中输入402653184（384M）；在Stack Size中输入262144（256K）；点击Generate。
点击Yes即可，之后就可以关闭SDK了。
然后在工程文件夹的位置新建一个名为boot的文件夹
将
BOOT.bin（E:\sdsoc20174\projects\myplatform\zedemio\zedemio\zedemio.sdk\fsbl\bootimage）;
standalone.bif（E:\sdsoc20174\projects\myplatform\zedemio\zedemio\zedemio.sdk\fsbl\bootimage）;
fsbl.elf（E:\sdsoc20174\projects\myplatform\zedemio\zedemio\zedemio.sdk\fsbl\Debug）;
lscript.ld（E:\sdsoc20174\projects\myplatform\zedemio\zedemio\zedemio.sdk\empty_application\src） 这4个文件复制到新建的那个boot文件夹里。
打开standalone.bif文件，将其修改成下图所示，然后ctrl+s保存。
22、打开SDSoc，新建一个Platform Project，点击Next；
定位到硬件平台生成的zedemio.dsa文件，选择导入软件平台成分，点击Finish。
点击Define System Configuration；
在接下来的弹框中填入以下信息，Name和Display Name表示系统的名字，这里叫standalone（裸机）；Description随便写吧；Boot Dictionary就是前面新建的boot文件夹；Bif File就是在boot文件夹中的standaalone.bif文件；点击OK。
点击Add Processor Group/Domain；
在接下来的弹框中填入以下信息，其中Name和Display Name就是系统的名字，OS选择standalone（裸机），Linker Script选择boot文件夹中的lscript.ld;点击OK。
接着点击Generate Platform产生平台；
弹框表示已经产生一个名为zedemio的平台，点击OK；
接着点击Add to Custom Repositories，添加这个平台；
已经添加这个名为zedemio的平台，点击OK。
至此，我们就搭建了一个名为zedemio的平台了，下面测试一下这个平台。
第二步：测试平台
1、新建一个SDSoc Application Project，点击Next；
2、命名为zedemio_test，点击Next；
3、在接下来的选择平台界面，就出现了刚才创建的zedemio这个平台，选择这个平台，点击Next；
4、接着选择系统配置，由于只添加了standalone，所有只有standalone可选，点击Next；
5、由于没有添加例程，只有选择创建一个Empty Application；点击Finish。
6、之后的操作就SDSoc学习（一） 中一样了，选择Debug、Generate SD Image，然后新建一个zedemio_test.c文件
在zedemio_test.c中写入如下代码
#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"
int main() {
static XGpioPs psGpioInstancePtr;
XGpioPs_Config* GpioConfigPtr;
int xStatus;
//--EMIO的初始化
GpioConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
if (GpioConfigPtr == NULL)
return XST_FAILURE;
xStatus = XGpioPs_CfgInitialize(&psGpioInstancePtr, GpioConfigPtr,
GpioConfigPtr->BaseAddr);
if (XST_SUCCESS != xStatus)
print("PS GPIO INIT FAILED \n\r");
//--EMIO的输入输出操作
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 54, 1); //配置EMIO输出方向,0输入1输出
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 54, 1); //配置EMIO的第54位输出，0输入1输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 55, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 55, 1); //配置EMIO的第55位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 56, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 56, 1); //配置EMIO的第56位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 57, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 57, 1); //配置EMIO的第57位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 58, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 58, 1); //配置EMIO的第57位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 59, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 59, 1); //配置EMIO的第57位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr,60, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 60, 1); //配置EMIO的第57位输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 61, 1); //配置EMIO输出方向
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 61, 1); //配置EMIO的第57位输出
while (1) {
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 54, 1); //点亮EMIO的第54位输出1
usleep(500000); //延时，单位us
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 54, 0); //EMIO的第54位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 55, 1); //EMIO的第55位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 55, 0); //EMIO的第55位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 56, 1); //EMIO的第56位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 56, 0); //EMIO的第56位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 57, 1); //EMIO的第57位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 57, 0); //EMIO的第57位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 58, 1); //点亮EMIO的第54位输出1
usleep(500000); //延时，单位us
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 58, 0); //EMIO的第54位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 59, 1); //EMIO的第55位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 59, 0); //EMIO的第55位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 60, 1); //EMIO的第56位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 60, 0); //EMIO的第56位输出0
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 61, 1); //EMIO的第57位输出1
usleep(500000); //延时
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 61, 0); //EMIO的第57位输出0
usleep(500000); //延时
}
return 0;
} 然后选择Build Debug，然后等待完成即可（这个时间有些长）；Debug完成之后，将sd_card中的四个文件拷贝到SD卡中，然后给开发板上电后就可看到流水灯现象了。
结束
这个实验通过搭建一个简单的平台，将搭建平台的流程走了一遍，争取下一次搭建一个包含其他IP控制外设的平台，其实这个流程在官方资料ug1146 和ug1236 上有更加详细的解释和说明，在XILINX官网上很容易搜索到，这里就不上传了。对于这个流程如有疑问，还请查阅官方资料，当然也欢迎留言交流。