启明星Zynq7010制作PYNQ V2.4镜像过程记录
记录一下启明星Zynq7010制作PYNQ V2.4镜像的过程
开发环境和资源
- 装有Vivado2018.3的Win11系统
- 装有Vivado2018.3、petalinux2018.3的Ubuntu16.04.3（VMware虚拟机环境下）
- 正点原子启明星Zynq7010开发板
准备.bit文件和.hdf文件
打开Vivado2018.3，新建一个项目，Create Block Design，搭建Zynq7010的最小系统
配置PS，配置项目如下
- DDR3选择"MT41J128M16 HA-125"
- MIO勾选UART0(MIO14…15)，SD0(MIO40…45)
- MIO勾选ENET0(MIO16…27)，下拉勾选MDIO(MIO52…53)，Speed选项选择"fast"
- Bank1 I/O Voltage选择 “LVCMOS 1.8V”（根据开发板原理图选择）
配置好之后连线，引出接口，如图
最后验证Block Design，没问题的话保存
找到.bd文件执行"Generate Output Products"、“Create HDL Wrapper”
执行"Generate Bitstream"，生成bit文件
最后分别导出Hardware和Bitstream
这样就得到了我们需要的.bit文件和.hdf文件了，在Vivado工程**.sdk目录和**.runs/imp_1目录下
分别重命名为system.hdf和base.bit，备用
下载并配置PYNQ
打开终端，执行
sudo dpkg-reconfigure dash
选"NO"
接下来将PYNQ源码从gitHub上下载下来，我这里下载到家目录下
确保有git环境，由于项目比较大，直接git下载比较慢，我这里用的Edge浏览器，安装了名为“GitHub加速”的插件
这样就获得了加速通道的下载地址
执行以下命令加速下载（根据自己的地址自行配置）
git clone -b v2.4 https://github.91chi.fun/https://github.com/Xilinx/PYNQ.git
下完之后进入目录(我这里下载到家目录)
cd PYNQ
ls
接着从v2.4分支创建一个新的分支，名为zynq7010
git checkout v2.4
git checkout -b zynq7010
下载文件系统pynq_rootfs_arm_v2.4.zip备用
下载地址: pynq_rootfs_arm_v2.4.zip.
登录Xilinx，填写一下相关信息，开始下载。7个G，我用IDM下载的，还挺快，最后下载成功，bionic.arm.2.4.img
配置PYNQ
cd PYNQ/sdbuild/scripts/ 执行./setup_host.sh 把qemu和crosstool-ng下载下来，默认下载到/opt 目录
下载出错可能是因为权限问题，修改权限重新下载即可
下载好之后cd /opt/crosstool-ng/lib/crosstool-ng-1.22.0/scripts/build/libc/修改newlib.sh
找到local libc_src=将后面的内容修改为如下内容，强烈推荐用VsCode修改编辑
local libc_src="http://mirrors.kernel.org/sourceware/newlib"
配置一下环境变量sudo vi ~/.bashrc，在文末写入如下内容
alias sptl='source /opt/pkg/petalinux/2018.3/settings.sh'
alias svvd='source /opt/pkg/Vivado/2018.3/settings64.sh'
alias ssdk='source /opt/pkg/SDK/2018.3/settings64.sh'
export PATH=/opt/qemu/bin:/opt/crosstool-ng/bin:$PATH
注意petalinux、Vivado、SDK的路径
使能环境变量
source ~/.bashrc
sptl
svvd
ssdk
由于没有安装SDx环境，所以cd PYNQ/sdbuild/，打开Makefile
找到并删除which sdx | fgrep ${KERNEL_VERSION}
准备make
在PYNQ/sdbuild目录下新建文件夹 prebuilt ，将下载好的文件系统镜像bionic.arm.2.4.img拷贝至该目录
在PYNQ/boards/ 目录下新建文件夹 zynq7010，在zynq7010目录下再新建两个文件夹分别为 base 和petalinux_bsp
将之前准备好的base.bit拷贝到base文件夹，在 petalinux_bsp 中再建立文件夹 hardware_project，将system.hdf拷贝到hardware_project文件夹
zynq7010目录下新建zynq7010.spec，并编辑以下内容，然后保存
ARCH_${BOARDS} := arm
BSP_${BOARDS} :=
BITSTREAM_${BOARDS} := base/base.bit
STAGE4_PACKAGES_Pynq-Z2 := pynq ethernet
Make!
make之前先执行任意sudo操作，比如sudo ifconfig命令，否则make会报错
cd PYNQ/sdbuild
make BOARDS=zynq7010 PREBUILT=./prebuilt/bionic.arm.2.4.img -j16
-j16选项根据自己的系统配置来，我这里配置16个，也可以不进行配置
如果make发生报错，解决问题后先执行make clean，再重新make
大概编译了半小时就生成了镜像文件，在目录PYNQ/sdbuild/output
烧写镜像至SD卡
准备工具Win32DiskImager.
将生成的zynq7010-2.4.img复制到Window下使用Win32DiskImager将镜像烧写到SD卡上
软件会自动检测SD卡，选择好镜像后直接点击“写入”即可，大约10分钟写完
SD卡中其实就包含两个文件 image.ub 和 BOOT.BIN
启动开发板
将SD卡插入开发板，设置开发板启动方式为从SD卡启动
插上电源，插上网线，连接串口，打开MobaXterm，打开电源，查看串口
可以看到系统基于Ubuntu18.04，然后会自动登录，用户名为xilinx，默认密码为xilinx
开发板网络配置
查看一下开发板网络，发现没有以太网的配置
自己写一个以太网配置即可
cd /etc/network/
chmod 777 interfaces.d/ ##修改权限为777
cd interfaces.d/
vi eth0
写入以下内容
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
auto eth0:1
iface eth0:1 inet static
address 192.168.2.99
netmask 255.255.255.0
保存退出
cd /etc/network/
chmod 755 interfaces.d/ ##把权限再修改回来
重启开发板，再查看一下网络ifconfig，ping一下百度看看效果
第一个地址为动态ip，第二个地址为静态ip（刚才写进配置文件的）
打开Jupyter Notebook
打开浏览器，我用的Edge，登入动态ip地址，默认端口9090，默认密码 xilinx，成功登录
参考资料
官方文档: PYNQ SD Card image.
EBAZ4205 ebit 矿板 PYNQ镜像制作详细步骤 zynq7010.
蚂蚁S9矿板ZYNQ7010开发板移植PYNQ_2.5.