Vivado+Zedboard之OLED驱动

http://xilinx.eetrend.com/blog/7899

环境：win7 64 vivado 2014.1
开发板：zedboard version d xc7z020clg484-1
串口软件：SecureCRT
目标：使用vivado进行zedboard的OLED测试。目的还是介绍vivado软硬件协同开发流程。
说明：本文参考cuter的博客采用创建IP 的实现方案，并得到了本人的指导，表示十分感谢！

正文：
本文将分为以下步骤：
1. 使用Vivado IDE创建一个工程，并创建IP核
2. 在Vivado中，创建block，添加约束xdc，validate、generate，最后导入到SDK中
3. 在SDK中新建工程，添加文件，编译。下载到ZedBoard上进行调试
4. 总结

1. 使用Vivado IDE创建一个工程，并创建IP核
1）创建vivado工程，命名为oled，设置目录。

2）选择RTL，勾选复选框，此次不指定文件。

3）选择zedboard开发板，完成工程创建。

4）Tools->create &package

5）选择AXI4方式

6）设置名称，以及其他参数。下面继续next，保持默认参数，修改也可以，看需要

7）选择edit IP。finish。（以上为vivado创建AXIIP的流程）

8）此时已经建立了一个临时的工程，在完成后会自行删除
9）修改文件，创建端口和用户逻辑。双击oled_ip_v1_0.v文件，添加
output wire [5:0] OLED,

10）双击oled_ip_v1_0_S00_AXI.v文件，添加
output reg [5:0] OLED,

always @(*)
begin
OLED <= slv_reg0[5:0];
end

11）保存文件

12）在project manager面板中，选择Package IP，可以看到如下选项：

IP Identification：基本信息
IP Compatibility：.支持芯片
IP file Groups：文件管理；可选择“merge changes……”以更新文件
IP customization Parameters：
IP ports and interfaces：端口，可以更新、添加等
IP addressing and memory：地址分配
IP GUI Customization：GUI
Review and package：生成IP

13）无误后，选择Package IP生产IP。此时软件自动关闭。可在IP catalog的下属文件夹中找到了定义的IP。（以上为创建AXI IP的基本步骤）

2. 在Vivado中，创建block，添加约束xdc，validate、generate，最后导入到SDK中

14）创建一个block design，名称默认

15）添加IP：zynq，并run block automation，弹出框中选择ok

16）双击zynq，customize zynq：由于IP实际是使用GPIO进行传输的模块，很多功能并不需要

MIO：Memory Interfaces：勾掉Quad SPI

IO peripheral：保留uart用于串口通信；保留GPIO默认

application Processor Unit：勾掉Timer 0；

17）添加IP：oled_ip_0，run connection automation，弹出框中选择ok

18）鼠标移动到oled_ip_0->OLED[5:0]，右击->make external。重新布局，得到最后的设计图。

19）查看地址，未分配则分配。地址很重要，后面软件设计要用到。

20）validate design

21）create wrapper。在design_1.bd上右击，选择create HDL wrapper。

22）添加约束。添加文件oled.xdc。

注意：引脚查看硬件手册，注意和驱动中的定义相匹配。

# U11 <-> OLED-VBAT
# U12 <-> OLED-VDD
# U9 <-> OLED-RES
# U10 <-> OLED-DC
# AB12 <-> OLED-SCLK
# AA12 <-> OLED-SDIN

# OLED_DC 0 OLED[0] <-> U10
# OLED_RES 1 OLED[1] <-> U9
# OLED_SCLK 2 OLED[2] <-> AB12
# OLED_SDIN 3 OLED[3] <-> AA12
# OLED_VBAT 4 OLED[4] <-> U11
# OLED_VDD 5 OLED[5] <-> U12

23）选择generate bitstream。提示保存则保存，弹出对话框选择ok。完成后选择open implement design。

24）打开design，file->export->export for SDK.勾选启动SDK。(以上为vivado硬件设计流程，下面转入SDK进行软件设计)

3. 在SDK中新建工程，添加文件，编译。下载到ZedBoard上进行调试

25） 新建工程，选择空模板。

26）oled->src，右击选择import，选择general->file system,选择font.h、oled.h、oled.c、helloworld.c等文件。

oled.h中，原本“#defineOLED_BASE_ADDR 0X7a800000”改为“#define OLED_BASE_ADDR XPAR_OLED_IP_0_S00_AXI_BASEADDR”。

这样就不用每次修改地址了，vivado中分配的地址会自动保存在xparameter.h中。

27）自动编译，出现下图，说明编译成功。如果有错误则修改之。（一般肯能使头文件的问题，按照提示修改即可）

28）连接开发板，J14用于串口通信，J17用于烧写程序。安装驱动的方法这里就不介绍了，参考之前的文章。

29）上电，连接SecureCRT，选择Xilinx Tools->Program FPGA。program，开发板上的蓝灯亮说明烧写成功。

30）运行程序。oled（project）右击选择run as->launch onharddware(GDB)或者直接Run->run.可以看到串口打印的信息和OLED上的信息显示。

4. 总结

本文主要包括IP核的创建、vivado硬件设计、SDK软件设计，实现了对zedboard的OLED的驱动。本文在参考cuter大神的博客的基础上进行了IP核的设计、硬件设计，并在cuter帮助下完成了xdc设计。SDK中的字库设计、OLED驱动程序则是直接调用，最终实现了OLED的驱动。有兴趣者可在main函数中，修改“u8 s[]="HELLO OLED!";”即可显示自己想要的文字。本文仅仅是将vivado+zedboard软硬件设计流程跑通，未分析驱动程序。感兴趣者可以结合SSD1306datasheet阅读程序。