Rychlý návod:
MicroBlaze Soft Processor pro Vitis 2021.1
ZAVEDENÍ
Tento rychlý průvodce vás provede vytvořením základního procesorového systému MicroBlaze™ pomocí přednastavených návrhů procesoru.
Další zdroje a informace naleznete na zadní straně, které vám pomohou přizpůsobit systém procesoru MicroBlaze vašim přesným konstrukčním specifikacím. Mezi vlastnosti patří:
– Bez licenčních poplatků
– Vysoce konfigurovatelné
– Vysoký výkon
- Nízký výkon
– Podpora Linuxu a RTOS
– bezplatné vývojové nástroje
Co je to procesor MicroBlaze?
MicroBlaze je měkké procesorové jádro Xilinx optimalizované pro vestavěné aplikace na zařízeních Xilinx. Procesor MicroBlaze se snadno používá a poskytuje flexibilitu pro výběr kombinace periferií, paměti a rozhraní podle potřeby.
Procesor MicroBlaze se běžně používá v jedné ze tří přednastavených konfigurací, jak je znázorněno v tabulce níže: jednoduchý mikrokontrolér, na kterém běží aplikace z prostého kovu; procesor pracující v reálném čase s mezipamětí a jednotkou ochrany paměti propojenou s pevně propojenou pamětí na čipu se systémem FreeRTOS; a konečně aplikační procesor s jednotkou správy paměti se systémem Linux. Tabulka (níže) ukazuje odhady výkonu a využití pro tyto konfigurace na zařízení Artix®-7.
| Mikrokontrolér | V reálném čase | Aplikace | |
| MHz | 204 | 172 | 146 |
| Logické buňky | 1900 | 4000 | 7000 |
| % využití | 1% | 2% | 4% |
*Založeno na XC7A200T -3 rychlostních zařízeních
MicroBlaze lze použít jako samostatný procesor ve všech FPGA Xilinx nebo jako koprocesor v systému Zynq® SoC. Lze jej také nakonfigurovat tak, aby přidal tamper ochrana a ochrana proti poruchám konfigurací v režimu lock-step a také poskytováním zmírnění poruch při jedné události pomocí Triple Modular Redundancy. Návrhy s více procesory lze ladit současně pomocí Xilinx Vitis™ Unified Software Platform.
NEŽ ZAČNETE
Tato příručka pro rychlý start předpokládá, že se zaměřujete na vývojovou desku Xilinx. Pokud tato deska pochází od partnera desky Xilinx, musíte si stáhnout nejnovější desky a example projekty v rámci Vivado. Odkazy na některé z našich partnerů najdete na stránce FAQ (další stránka).
VÝVOJ HARDWARE
- Spusťte Vivado® Design Suite (2021.1 nebo novější).
- V části Nástroje vyberte Obchod Vivado. Vyberte kartu Desky a poté kliknutím na tlačítko Obnovit v levém dolním rohu stáhněte nejnovější verzi katalogu.
- Po dokončení stahování zvolte Open Example Project.
- Když se otevře průvodce, přečtěte si informační text a klikněte na Další.
- Před výběrem šablony klikněte znovu na Obnovit v levém dolním rohu.
- Ze šablon vyberte MicroBlaze Design Presets a klikněte na Další.
- Zadejte název projektu a umístění projektu files a klikněte na Další.
- Vyberte cílovou desku a klikněte na Další.
- Vyberte Mikrokontrolér a klikněte na Další.
- Nyní klikněte na Dokončit pro vytvoření projektu a otevře se návrh bloku.
- Dvakrát klikněte na blok MicroBlaze ve schématu.
- V části Předdefinované konfigurace si všimněte, že existují různá nastavení konfigurace MicroBlaze, včetně těch uvedených v tabulce vlevo. Klepnutím na tlačítko Storno zachováte aktuální nastavení.
- Chcete-li nyní návrh uložit, stiskněte Ctrl + S nebo klikněte File→Uložit návrh bloku.
- Dále pro vygenerování bitového toku, který obsahuje konfigurační data pro FPGA, zvolte Generate Bitstream.
- Spusťte běhy Synthesis and Implementation, klepněte na Yes. Stav sestavení je zobrazen v pravém horním rohu Vivado. Připraveno znamená dokončení.
- Po dokončení klikněte na OK pro otevření implementovaného návrhu.
- Na hlavním panelu nástrojů klikněte na File a vyberte Export→Exportovat hardware. Zaškrtněte políčko Zahrnout bitový proud a ujistěte se, že je exportován do stejného umístění projektu, a klikněte na OK.
- Chcete-li zahájit vývoj softwaru s tímto procesorem MicroBlaze, vyberte z hlavního panelu nástrojů Nástroje → Spustit Vitis IDE. Vitis nyní otevře a importuje hardwarovou platformu, včetně MicroBlaze μP.
VÝVOJ SOFTWARU
- Po spuštění Vitis klikněte na Procházet… a vyberte stejné umístění projektu jako pracovní prostor a poté klikněte na Spustit.
- Zvolte Vytvořit aplikační projekt a poté klikněte na Další.
- Klikněte na kartu Vytvořit novou platformu z hardwaru (XSA) a poté klikněte na Procházet.
- Ověřte umístění projektu a vyberte XSA file a klikněte na Otevřít a poté na Další.
- Nastavte název projektu na Hello_world bez mezer.
- Nastavte Systémový projekt na „název vaší desky“_systém bez mezer a poté klikněte na Další.
- Klikněte na Další, vyberte šablonu Hello World a klikněte na Dokončit.
- Rozbalte složku src a dvakrát klikněte na HelloWorld.c view a upravit zdrojový kód.
- Kliknutím na tlačítko sestavit vytvoříte svůj projekt.
- V okně Průzkumníka uvidíte dvě důležité složky:
Hello_world obsahuje všechny binární soubory, .C a .H (záhlaví) files mb_preset_wrapper obsahuje složku s balíkem podpory desky (bsp) – softwarové ovladače, specifikace softwaru a makefile. 
- Ujistěte se, že je vaše cílová deska zapnutá a připojená k hostitelskému PC přes USB-JTAG port – tento port zároveň slouží jako USB-UART připojení k procesoru MicroBlaze.
- Na horním panelu nástrojů klikněte na Xilinx → Program Device (Naprogramovat zařízení) a poté znovu na Program (Programovat), abyste naprogramovali své FPGA podle vašeho návrhu hardwaru.
VÝVOJ SOFTWARU (pokračování)
- Nastavte terminál UART pro sériovou komunikaci kliknutím na Okno → Zobrazit View…, poté rozbalte složku Terminál a dvakrát klikněte na Terminál.
- Otevřete terminál kliknutím na
ikona vpravo dole. - Vyberte sériový terminál a použijte následující nastavení:
Použijte správný COM port
Přenosová rychlost: 115200
Datové bity: 8
Parita: Žádná
Stop bitů: 1
Řízení toku: Žádné
Časový limit (s): 5 - Klepněte na tlačítko OK.
- Nyní si stáhněte aplikaci kliknutím pravým tlačítkem na svůj
Hello_world project a výběrem Run As… Vyberte Launch
Hardware (ladění jedné aplikace), poté klepněte na OK. - Váš program se spustí a uvnitř vašeho sériového terminálu byste měli vidět vyskakovací okno „Hello World“.
- Gratulujeme! Vytvořili jste svou první aplikaci pro procesor MicroBlaze.
- Nyní můžete zkusit vytvořit a spustit další exampaplikace, jako jsou ty poskytnuté:
Nejčastější dotazy a DALŠÍ ZDROJE
- Jak načtu desky třetích stran do Vivado example designy?
- Jak je uvedeno ve Vivado, stáhněte si nejnovější desky a aktualizujte example projekty.
- Kde bych se měl dozvědět více o procesoru MicroBlaze?
Navštivte MicroBlaze Design Hub. Obsahuje odkazy na dokumentaci, wiki a video tutoriály, které poskytují spoustu informací. Většinu odkazů na dokumenty v tomto FAQ lze také nalézt tam. - Kde najdu konkrétní podrobnosti o procesoru MicroBlaze?
Přejděte na: UG984 – Referenční příručka procesoru MicroBlaze. - Jak mohu odhadnout velikost a výkon mého nakonfigurovaného procesoru MicroBlaze?
Přejděte na: MicroBlaze Performance Metrics jako výchozí bod. - Kde najdu obsáhlejší návod?
Přejděte na: UG940 – Laboratoř 3: Použití vestavěného procesoru MicroBlaze. - Kde najdu další podrobnosti o vytvoření návrhu nástroje Vivado?
Navštivte naše Vivado Design Hubs. - Musím být v nástrojích Vivado, abych mohl spustit Vitis?
Ne. Vitis je jednotná softwarová platforma, kterou lze spustit nezávisle na Vivado. Budete však potřebovat platformu Viti nebo vytvořit novou platformu z hardwaru (.xsa) file zaměřit se na vývoj softwaru. - Co mám dělat, když deska, na kterou cílím, není na seznamu?
Mnoho prodejců desek poskytuje desky files a platformy, které lze přidat do Vivado a Vitis. Obraťte se na konkrétního výrobce files. - Co když potřebuji provést změny v návrhu hardwaru?
Zavřete Vitis a proveďte požadované úpravy návrhu HW v nástrojích Vivado, poté postupujte podle sekvence pro bit file generace. Tento aktualizovaný hardwarový design je pak nutné exportovat z nástrojů Vivado a importovat do Vitis jako novou platformu. - Jak rozšířím možnosti své hodnotící rady?
PMOD, Arduino štíty, Click desky a FMC karty lze použít k rozšíření možností našich vyhodnocovacích desek. - Jak vytvořím zaváděcí flash bitovou kopii, která obsahuje můj bitový proud a aplikaci?
Viz kapitola 7 UG898. Ve Vivado, Nástroje → Přidružit ELF Files…
Ve Vitis, Xilinx → Naprogramujte FPGA (vyberte ELF pro MicroBlaze). - Co se stane, když exportuji hardware a spustím Vitis?
A Xilinx Support Archive (.xsa) file je vytvořen. Tento file obsahuje specifikace HW, IP rozhraní, informace o externím signálu a informace o adrese místní paměti. Toho využívá Vitis k vytvoření hardwarové platformy. - Jak mohu komunikovat mezi Zynq®-7000 SoC a MicroBlaze?
Podívejte se na tuto QTV na YouTube: Zynq a MicroBlaze IOP Block, OCM a sdílení zdrojů paměti. - Jak odladím více procesorů v jednom systému?
Heterogenní vícejádrové ladění pomocí Xilinx SDK. - Kolik paměti FPGA má procesor MicroBlaze přístup?
Lze vytvořit systémy MicroBlaze, které přistupují k veškeré dostupné paměti na FPGA. Ale to přichází za cenu nižšího FMAX. Typické implementace MicroBlaze používají 128 kB nebo méně. - Jaké OS a knihovny jsou podporovány ve Vitis for MicroBlaze?
Viz Podporované operační systémy a UG643 – Průvodce OS a knihovnami. - Mohu na procesoru MicroBlaze spustit Linux nebo RTOS?
Ano. Nejlepšího výkonu dosáhnete, když zvolíte Aplikace nebo Real-Time
Předdefinovaná konfigurace v nastavení MicroBlaze ve Vivado. - Jak vytvořím zavaděč Linuxu pro procesor MicroBlaze?
Přejděte na: Sestavení U-Bootu pro MicroBlaze.
Zdroje
- Centrum návrhu dokumentace MicroBlaze
- MicroBlaze Začínáme Wiki
- MicroBlaze Soft Processor Core Product Stránka
- Použití procesoru MicroBlaze k urychlení vývoje vestavěného systému citlivého na náklady
- Integrované centrum Document Navigator
- Výukové programy Vivado Design Suite
- Nápověda nástrojů Xilinx Vitis
- Záznamy odpovědí znalostní báze
- Partnerské rady třetích stran
Avnet | Pilný | Trenz | Enclustra | iWave | MYiR | ALINX - Rychlý průvodce: MicroBlaze Soft Processor pro Vitis 2019.2
Dokumenty / zdroje
 |
XILINX MicroBlaze Soft Processor Core System [pdfUživatelská příručka MicroBlaze Soft Processor Core System, MicroBlaze Soft Processor System, MicroBlaze Soft Processor, MicroBlaze |
