软件版本:VIVADO2017.4
操作系统:WIN10 64bit
硬件平台:适用米联客 ZYNQ系列开发板
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30.1 概述
为了满足不同的需求,本例程在“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”上进行修改,将bin文件的传输协议替换为UDP。与采用TCP协议的例程相比,本例程无需使用ZYNQ内部的定时器,无定时器中断,LWIP中UDP部分的API函数结果也更为简洁,易于使用,简化了ARM中的C程序设计,但使用UDP协议后文件传输的可靠性无法保证,因此需要更具实际应用进行权衡。
30.2 基本原理
与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程相同,并将TCP协议替换为UDP协议。
30.2.1 Bin文件
见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。
30.2.2 QSPI Flash
见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。
30.3 驱动程序
驱动程序请参考提供例程的SDK工程的源文件。
303.1 main函数
main函数的完成的功能如下:
- 关闭Data Cache,避免bin文件在DDR拷贝过程中维护Cache一致性造成的麻烦
- 配置QSPI接口及QSPI Flash
- 初始化中断控制器及系统中断
- 初始化LWIP协议栈
- 建立UDP连接
- 持续从LWIP协议栈接收数据
30.3.2建立UDP连接
基于LWIP库在ARM中建立一个UDP连接,ZYNQ的IP地址为192.168.1.10,端口号为5010,远程IP地址为192.168.1.100,端口号为8080。
30.3.3 lwip库设置
本例程使用RAW API,即函数调用不依赖操作系统。传输效率也比SOCKET API高,(具体可参考xapp1026)。将use_axieth_on_zynq和use_emaclite_on_zynq设为0。如下图所示。
修改lwip_memory_options设置,将mem_size,memp_n_pbuf这2个参数值设大,这样会提高UDP传输效率。如下图所示。
修改pbuf_options设置,将pbuf_pool_size设大,增加可用的pbuf数量,这样同样会提高UDP传输效率。如下图所示。
由于无需使用TCP协议,修改tcp_options设置,将lwip_tcp设置为false,tcp_queue_ooseq设为0,关闭tcp功能,如下图所示。
修改temac_adapter_options设置,将n_rx_descriptors和n_tx_descriptors参数设大。这样可以提高zynq内部emac dma的数据搬移效率,同样能提高UDP传输效率。如下图所示。
MZ7X工业级开发板板载网口芯片是RTL8211FDI,由于默认的驱动不支持RTL8211FDI 的寄存器配置,所以无法支持自动适应速度 (通过自己修改库可以实现自动适应但是工作量大,考虑到投入时间和产出比,这里就不修改了)。所以需要手动修改 LWIP 库让网口芯片工作于1000Mbps。
30.3.4 程序解析
UDP连接建立由udp_transmission.c文件中的udp_recv_init函数完成。
udp_recv_init函数:
调用udp_new函数建立1个建立UDP连接所需的结构体。
调用udp_bind函数绑定本地IP地址和UDP端口号。
调用udp_connect函建立UDP连接,并绑定远程IP地址和UDP端口号。
调用udp_recv函数指定用于接收UDP数据包的回调函数为udp_recv_callback。
30.3.5接收保存BOOT.bin文件
接收BOOT.bin文件通过udp_transmission.c中的udp_recv_callback函数完成,该函数为UDP接收数据包的回调函数,每当接收到UDP的数据包时该函数都会被调用。
保存位置与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程相同。
30.3.6烧写QSPI Flash
见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。
30.3.7 UDP调试信息输出
例程中设计了一个udp_printf函数,用于向网络调试助手输出字符串调试信息。该函数暂时只支持字符串以“\n”结尾。
该函数实现思路与“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程中tcp_printf函数基本相同。不同的是,任何时刻通过udp_printf发送的数据都会及时通过网络发出,并被网络调试助手接收,而不像tcp_printf函数的发送会在flash烧写过程中被阻塞。
这是由于UDP为不可靠传输,不像TCP在传输过程中需进行持续握手。因此,UDP接收和发送过程相互独立,具体在LWIP协议栈中反应为udp_send函数不依赖xemacif_input函数。
30.4网络调试助手操作方法
30.4.1发送bin文件
在SDK中下载程序至ZYNQ中。打开网络调试助手,选择UDP方式,输入电脑的IP地址和UDP端口号,然后点击打开按键,在远程主机中填入ZYNQ的IP地址和UDP端口号。在网络调试助手发送区设置里选择“启用文件数据源”,选择需要发送的BOOT.bin文件,然后点击发送。如下图所示。
30.4.2发送启动Flash烧写命令
然后输入烧写启动命令“start update”,不要选择“按十六进制发送”,本例程中需要以ASCII码形式发送,含空格一共12个字符(不要在末尾加回车),千万不要输错,否则需要全部重新再来一遍。如下图所示。
启动烧写后,SDK串口终端打印信息如下图所示。当提示“verify done!”表示整个烧写过程成功完成。
网络调试助手接收udp_printf函数实时输出的信息如下图所示。
30.5 Bin文件更新验证
见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。
30.6待改进之处
- UDP为不可靠传输,为了提高使用UDP协议传输bin文件的可靠性,可在其之上设计额外的传输协议,并加上类似传输握手的功能。
- 其余见“基于TCP的QSPI Flash bin文件网络烧写”例程。