【ZYNQ开发系列】基于vitis(vivado2019以上版本)的程序固化~如何把程序烧录到QSPI？

前言

废话

本来已经找好工作了，没想到自己成功考研上岸，马上把工作辞了去读研。研究生的生活非常繁忙，本科可以自由地探索各种感兴趣的东西，但到了研究生，做什么都得先制定计划，一旦失败了就直接几天浪费了。进入研究生开始要发论文，写专利，我很多想发的文章都写成了论文与专利，所以最近一年都没有发布什么新文章，等我论文公开后，一定会有精彩的文章呈现给各位！

背景

最近使用Vivado2019开发ZYNQ程序，需要把代码固化到ZYNQ开发板上，然而正点原子以及网上的很多教程都是针对2018的，2019的vivado已经在使用vitis了，找了一圈没找到能用的教程，经过三天的测试，我终于研究出怎么使用vitis固化代码到QSPI了，发在此处，为各位节省时间，也算是在以后我忘记时提醒我自己。
_{PS：本教程很多参考了正点原子的文档，感谢正点原子与开源电子网提供的技术文档
PS2：其实vitis的固化比2018的SDK更简单，不用再新建FSBL工程了！！！}

开发环境

软件：vivado v2019.2(64-bit)
硬件：正点原子启明星开发板底板+7020核心板
演示使用的项目：正点原子启明星《OV5640摄像头HDMI显示》

实现流程

解压项目到工程目录

subst（可选）

建议用subst命令把项目目录挂载为根目录，可以解决vivado的长文件路径问题，防止一些奇奇怪怪的编译错误。
按下win+R，在“运行”中输入cmd打开命令行，使用subst命令把项目路径挂载为硬盘,如下图所示

笔者把工程目录挂载为了P盘。

Vivado部分

升级项目

1. 双击xpr文件打开项目，vivado提示要升级，选择“Automatically。。。”，点击ok，vivado自动升级项目。
   

升级IP核

2. 打开项目，提示IP核要升级，点击“Report IP status”，然后选择下方的“Upgrade Selected”，弹出确定窗口，点“OK”升级IP核。
   

3. 升级完成后，打开Block Designed，双击“ZYNQ Processing System”IP核，打开配置界面。

(重要)使能QSPI

4. 在IP核配置中，需要使能Quad SPI Flash，查阅正点原子提供的开发板IO引脚分配表，可以看到QSPI使用了MIO1~MIO6，在配置中使能它：
   
   PS：在正点实验中有一个《程序固化实验》，其中并没有使能Quad SPI Flash这一步，但实测也可以成功固化，这个问题卡了我几天，最后发现是因为我的项目使用了MIO，而MIO不能自定义引脚，一旦启用MIO，vivado会把所有空闲的引脚都作为MIO，导致QSPI被MIO“覆盖”了，所以为了成功烧写，需要使能QSPI，为固化“预留”QSPI接口。

生成比特流

5. 保存Block Designed，点击“Generate Bistream”生成比特流，点击“OK”运行。
   
   
6. 等待，vivado编译很慢。。。这个时候可以看看我以前的文章^ - ^
7. 生成比特流完成，弹出如下提示框，点击“Cancel”关闭掉。
   

导出硬件

8. 导出硬件。点击左上角"File"->“Export”->“Export Hardware”,弹出对话框：
   
   在vivado2019中，不再是导出SDK，而是变成了xsa文件，因为我们有PL设计，所以要把“Include bitstream”选上，导出的目录建议在工程目录下新建一个vitis文件夹，并保存到其中，点击“OK”，成功导出硬件。

vitis部分

新建Platform Project

1. 点击上方菜单栏的“Tools”->"Launch vitis"打开vitis，选择刚才导出硬件的目录（笔者是P:\vitis）作为Workspace，点击”Launch“，运行vitis。
   
2. 新建一个Platform Project。点击"Create Platform Project",如下图所示，填写项目名（项目名建议加上plat前缀，方便后期辨认），点击next。
   
3. 选择以XSA文件建立，然后”Next“
   
4. 选择刚才导出的xsa文件，然后”Finish“
   
5. 新建完成后如下图所示：
   

新建应用工程

1. 选择"File"->“New” ->"Application Project…"新建一个应用工程。
   

2. 填入项目名（建议加上”app“前缀），然后next
   

3. 选择平台，选择刚才新建的平台”plat_ov5640_hdmi“,然后next。
   

4. 接下来默认即可，直接Next
   

5. 选择”Empty Application“，然后”Finish“
   
   新建完成后如下图所示：
   

(重要)导入引用路径

1. 右键点击”app_ov5640_hdmi[ standalone_domain ]“->"Properties"打开项目配置。
   
2. 点击”C/C++ General“->“Paths and Symbols”->“Include”->"Add"添加路径。
   PS：有时候项目编译提示找不到头文件也可以通过本方法解决。
   
3. 点击”Workspace“，选择项目下的"/plat_ov5640_hdmi/ps7_cortexa9_0/standalone_domain/bsp/ps7_cortexa9_0/include",然后OK，OK。
   
   添加好后如下图所示，点击”Apply and Close“，然后”Yes“关闭对话框。
   

导入代码

1. 打开工程目录下（我的是P:\ov5640_hdmi.sdk\ov5640_hdmi\src）的文件夹，复制其中的文件夹与main.c到刚才新建的应用项目”app_ov5640_hdmi“的src文件夹下。选中要复制的文件(夹)，ctrl+c，再选中项目的src文件夹，ctrl+v，即可导入代码文件
   
   导入后如下图所示：
   

编译工程

1. 双击main.c文件打开主函数，然后点击上方的锤子图标，编译工程。
   
2. 漫长等待。。。
3. 编译完成后如下图：
   

生成boot镜像

1. 右键选择"app_ov5640_hdmi[ standalone on ps7_cortexa9_0 ]"->“Create Boot Image”,打开对话框，vitis会自动生成bif文件（vitis的先进之处）。
   
2. 等待一会后，自动打开”Create Boot Image“对话框，此时vitis自动选择好了，不用修改任何配置，直接点击”Create Image“即可！！！
   
3. 等到命令行弹出这个后，生成完成。
   

下载镜像

1. 把开发板下方的”BOOT_CFG“拨码开关都打上去，选择以”JTAG“形式运行，然后断电，再上电，重启开发板。
   
2. 连上烧录器，插上OV5640摄像头与HDMI显示器。
   
3. 右键选择"app_ov5640_hdmi[ standalone on ps7_cortexa9_0 ]"，点击”Program Flash“，打开对话框
   
4. 不要修改任何设置，直接点击”Program“，程序开始下载。
   
5. 烧录完成，命令行如下图显示。
   
6. 把开发板下方的”BOOT_CFG"拨码开关的2打到off，选择以QSPI方式启动，然后给开发板断电，重新上电。
   
7. 成功，享受固化程序，烧录程序到QSPI的喜悦
   
   PS：开发烧录完成后，可用subst ?: /d结束挂载
   

项目下载

以防一些问题，在此附录上我成功烧写的项目，欢迎参考。
链接：https://pan.baidu.com/s/1C_mNXXFBwHp032ZZvkfMMA?pwd=xrt4
提取码：xrt4

后语

本文以一个例子介绍了vivado2019用户如何通过vitis固化自己的程序到QSPI中，研究这个步骤加上写文章花费了我大概三天的时间了。如果有任何问题，欢迎在评论区评论或者私信我哦。
如果解决了你的问题，不妨点个赞再走？