电子科大微嵌实验报告二

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1、微处理器系统结构与嵌入式系统设计实验报告电子科技大学实验报告课程名称微处理器系统与嵌入式系统综合实验实验名称实验二_SoC平台环境搭建任课教师实验教师姓名学号实验地点科B239分组号时间年月日一、实验目的1、了解SoC平台环境搭建的具体操作流程2、学习XilinxVivado&SDK2017.3工具的使用3、熟悉SoC平台环境搭建过程和工作原理二、实验内容以PS与PL协同设计实现GPIO为例，自行搭建SoC平台环境。将FPGA当做一个PS处理器的外设，通过寄存器地址映射到PS的寻址空间。在处理器中使用C程序访问这些寄存器，来实现软

2、件和逻辑结合的协同设计的效果。具体步骤是先在VIVADO中配置ZYNQ处理器，做好FPGA的外设，互联完成之后生成BIT流文件下载到板子。在SDK环境下开发好软件之后，进行在线调试运行。三、实验步骤1.打开桌面VIVADO2017.3，点击CreateProject创建新工程。为新工程命名，选择工程保存路径，点击Next。选择芯片xc7z020clg484-1，点击Next→Finish。点击CreateBlockDesign，创建块设计，并命名2.在右侧Diagram窗口空白处右击→AddIP。搜索zynq，双击ZYNQ7Pro

3、cessingSystem，添加zynq处理器，并点击RunBlockAutomation，勾选处理器→点击OK，会自动进行一些配置3.再添加两个GPIO核，在Diagram窗口空白处右击→AddIP→搜索gpio→双击。操作两次，添加两个AXIGPIO核，点击RunConnectionAutomation，勾选AllAutomation，点击OK，进行自动配置。自动连接之后在空白处右击选择Regenerate微处理器系统结构与嵌入式系统设计实验报告Layout，重新布局1.双击ZYNQ处理器核，进行配置，更改DDR型号为MT41

4、K256M16RE-15E，将Bank1I/O电平设为1.8V，勾选Uart1，用于通过串口查看程序打印信息2.将GPIOIP核的名字和端口名称修改为LED和SW。双击LEDIP核，配置LED为输出，GPIOWidth设置为8，对应8个LED灯，点击OK。双击SWIP核，配置SW为输入，GPIOWidth设置为8，对应8个拨码开关，点击OK3.新建约束文件：右击Constraints→AddSources→点击Next---CreateFile，为文件命名，点击OK→Finish。根据EES331用户手册中LED和SW的管脚约束表

5、，在PINS_SET.xdc中添加引脚与电平约束并保存4.生成顶层文件：先右击system→GenerateOutputProducts→Generate，再右击system→CreateHDLWrapper→OK。Vivado会为IP子系统生成一个顶层文件，以便对该系统进行综合、实现并生成比特流5.工程配置完成，点击左下侧GenerateBitstream生成比特流，点击Yes→OK，等待比特流生成。若没有其他错误，比特流生成完成后直接关闭弹出的窗口或选择查看报告6.硬件工程设计好之后，可在以下窗口中看到系统分配给外设的地址。接

6、下来将硬件工程导出到SDK，在SDK中进行软件编译与运行。File→ExportHardwareDesigntoSDK，导出硬件到SDK，打钩，包括比特流，点击OK7.打开SDK：File→LaunchSDK→OK，进入SDK界面。在SDK中新建工程对LED和SW进行编程，实现相应功能。为新工程命名，并产生相应的BSP→Next→选择空工程→Finish8.在新建的工程中添加源文件，新建SourceFile或者HeaderFile，为文件命名，注意要跟上文件类型.c或.h，点击Finish，在源文件中添加代码9.硬件和软件设计好之

7、后，保存工程，接下来调试和运行程序，运行之前先把板子的上所有拨码开关拨到下面。使用USB线连接PC机和开发板J3端口（JTAG/PS_UART），打开板子开关，在Vivado中点击左下角OpenHardwareManager→Opentarget→AutoConnection若连接不上板子1.重启板子或电脑：开关断开或按下板子上的复位按钮（LED和数码管旁边S3/POR(B5)）2.杀进程：打开任务管理器——进程——hw_server.exe10.下载比特流：点击Programdevice，在弹出的窗口中找到工程的比特流，比特流文

8、件在工程中的路径为：project_name/project_name.runs/impl_1/system_wrapper.bit，如下图，点击Program下载比特流到板子。11.若运行程序，则右击工程——RunAs——LaunchonHard