دليل البدء السريع:
معالج MicroBlaze Soft لجهاز Vitis 2021.1

مقدمة

سيرشدك دليل البدء السريع هذا خلال إنشاء نظام معالج MicroBlaze ™ أساسي باستخدام تصميمات معدة مسبقًا للمعالج.
يمكن العثور على موارد ومعلومات إضافية على الجانب الخلفي لمساعدتك على تخصيص نظام معالج MicroBlaze وفقًا لمواصفات التصميم الدقيقة الخاصة بك. وتشمل الميزات:

- بدون حقوق ملكية
- شكلي للغاية
- أداء عالي
- طاقة منخفضة
- دعم Linux و RTOS
- أدوات تطوير مجانية

ما هو معالج MicroBlaze؟

MicroBlaze هو معالج Xilinx الناعم المحسّن للتطبيقات المضمنة على أجهزة Xilinx. يتميز معالج MicroBlaze بسهولة الاستخدام ويوفر المرونة لتحديد مجموعة الأجهزة الطرفية والذاكرة والواجهات حسب الحاجة.
يتم استخدام معالج MicroBlaze بشكل شائع في واحد من ثلاثة تكوينات محددة مسبقًا كما هو موضح في الجدول أدناه: متحكم بسيط يقوم بتشغيل تطبيقات معدنية عارية ؛ معالج في الوقت الحقيقي يتميز بذاكرة تخزين مؤقت ووحدة حماية ذاكرة تتفاعل مع ذاكرة مدمجة بإحكام على الرقاقة تعمل بنظام FreeRTOS ؛ وأخيرًا ، معالج تطبيق به وحدة إدارة ذاكرة تعمل بنظام Linux. يوضح الجدول (أدناه) تقديرات الأداء والاستخدام لهذه التكوينات على جهاز Artix®-7.

	متحكم	في الوقت الحالى	طلب
ميغا هرتز	204	172	146
الخلايا المنطقية	1900	4000	7000
٪ استغلال	1%	2%	4%

* استنادًا إلى أجهزة فئة السرعة XC7A200T -3
يمكن استخدام MicroBlaze كمعالج مستقل في جميع Xilinx FPGAs أو كمعالج مشترك في نظام Zynq® SoC. يمكن أيضًا تهيئته لإضافة tampالحماية والحماية من الأعطال من خلال التكوين في وضع خطوة القفل بالإضافة إلى توفير تخفيف الانزعاج لحدث واحد مع التكرار المعياري الثلاثي. يمكن تصحيح أخطاء التصميمات التي تحتوي على معالجات متعددة في وقت واحد باستخدام برنامج Xilinx Vitis ™ Unified Software Platform.

قبل أن تبدأ

يفترض دليل البدء السريع هذا أنك تستهدف لوحة تطوير Xilinx. إذا كانت هذه اللوحة تأتي من شريك Xilinx في مجلس الإدارة ، فأنت بحاجة إلى تنزيل أحدث اللوحات والإصدارات السابقةampلو داخل فيفادو. راجع الأسئلة الشائعة (الصفحة التالية) للحصول على روابط لبعض شركائنا.

تطوير الأجهزة

• ابدأ برنامج Vivado Design Suite (2021.1 أو أحدث).
• ضمن أدوات ، حدد Vivado Store. حدد علامة التبويب اللوحات ثم انقر فوق "تحديث" في الزاوية اليسرى السفلية لتنزيل أحدث إصدار من الكتالوج.
• عند اكتمال التنزيل ، اختر Open Exampلو المشروع.
• عند فتح المعالج ، اقرأ نص المعلومات وانقر على التالي.
• قبل اختيار قالب ، انقر فوق "تحديث" مرة أخرى في الزاوية اليسرى السفلية.
• من القوالب ، حدد MicroBlaze Design Presets ، ثم انقر فوق التالي.
• أدخل اسم المشروع وموقع المشروع files وانقر فوق "التالي".
• اختر اللوحة المستهدفة وانقر فوق "التالي".
• اختر Microcontroller وانقر فوق Next.
• الآن انقر فوق "إنهاء" لإنشاء المشروع وسيتم فتح قالب التصميم.
• انقر نقرًا مزدوجًا فوق كتلة MicroBlaze في الرسم التخطيطي.
• ضمن التكوينات المحددة مسبقًا ، لاحظ أن هناك إعدادات تكوين مختلفة لـ MicroBlaze بما في ذلك الإعدادات المذكورة في الجدول الموجود على اليسار. انقر فوق "إلغاء الأمر" للاحتفاظ بالإعدادات الحالية.
• لحفظ التصميم الآن ، اضغط على Ctrl + S أو انقر File→ حفظ تصميم الكتلة.
• بعد ذلك ، لإنشاء دفق البت ، الذي يحتوي على بيانات التكوين لـ FPGA ، اختر إنشاء دفق البت.
• بدء تشغيل التجميع والتنفيذ ، انقر فوق "نعم". تظهر حالة البناء في الزاوية اليمنى العليا من Vivado. جاهز يشير إلى الانتهاء.
• عند الانتهاء ، انقر فوق "موافق" لفتح التصميم المطبق.
• من شريط الأدوات الرئيسي ، انقر فوق File وحدد تصدير → تصدير الأجهزة. حدد المربع لتضمين Bitstream وتأكد من تصديره إلى نفس موقع المشروع وانقر فوق OK.
• لبدء تطوير البرامج باستخدام معالج MicroBlaze هذا ، حدد Tools → Launch Vitis IDE من شريط الأدوات الرئيسي. سيفتح Vitis الآن ويستورد النظام الأساسي للأجهزة ، بما في ذلك MicroBlaze μP.

تطوير البرمجيات

• عند إطلاق Vitis ، انقر فوق Browse… لتحديد نفس موقع المشروع مثل مساحة العمل ، ثم انقر فوق Launch.
• اختر "إنشاء مشروع تطبيق" ثم انقر فوق "التالي".
• انقر فوق علامة التبويب إنشاء نظام أساسي جديد من الأجهزة (XSA) ثم انقر فوق استعراض.
• تحقق من موقع مشروعك وحدد XSA file وانقر فوق فتح ثم انقر فوق التالي.
• اضبط اسم المشروع على Hello_world بدون مسافات.
• اضبط مشروع النظام على "اسم لوحتك" _نظام بدون مسافات ، ثم انقر فوق "التالي".
• انقر فوق "التالي" ، ثم اختر قالب Hello World وانقر فوق "إنهاء".
• قم بتوسيع مجلد src وانقر نقرًا مزدوجًا فوق HelloWorld.c إلى view وتحرير شفرة المصدر.
• انقر فوق زر الإنشاء لبناء مشروعك.
• سترى مجلدين مهمين في نافذة المستكشف:

Hello_world يحتوي على جميع الثنائيات و. C و. H (الرأس) fileيتضمن s mb_preset_wrapper مجلد حزمة دعم اللوحة (bsp) - برامج تشغيل البرامج ومواصفات البرامج والإنشاءfile.

• تأكد من تشغيل اللوحة المستهدفة وتوصيلها بالكمبيوتر المضيف عبر USB-JTAG المنفذ - يعمل هذا المنفذ أيضًا كاتصال USB-UART بمعالج MicroBlaze.
• في شريط الأدوات العلوي ، انقر فوق Xilinx → Program Device ثم البرمجة مرة أخرى لبرمجة FPGA بتصميم أجهزتك.

تطوير البرامج (تابع)

• قم بإعداد محطة UART للاتصال التسلسلي بالنقر فوق Window → Show View… ، ثم قم بتوسيع مجلد Terminal وانقر نقرًا مزدوجًا فوق Terminal.
• افتح Terminal بالنقر فوق أيقونة في أسفل اليمين.
• اختر Serial Terminal واستخدم الإعدادات التالية:
  استخدم منفذ COM الصحيح
  معدل الباود: 115200
  بتات البيانات: 8
  التكافؤ: لا يوجد
  وقف القطع: 1
  التحكم في التدفق: لا يوجد
  المهلة (ثانية): 5
• انقر فوق موافق.
• الآن قم بتنزيل التطبيق بالنقر بزر الماوس الأيمن على ملف
  Hello_world واختيار Run As… اختر Launch
  الأجهزة (تصحيح التطبيق الفردي) ، ثم انقر فوق "موافق".
• سيتم تشغيل البرنامج الخاص بك ، ويجب أن ترى "Hello World" منبثقة داخل جهاز Serial Terminal الخاص بك.
• تهانينا! لقد قمت بإنشاء أول تطبيق معالج MicroBlaze الخاص بك.
• الآن يمكنك محاولة بناء وتشغيل الآخرين السابقينampلو ، مثل تلك المقدمة:

أسئلة وأجوبة وموارد إضافية

• كيف يمكنني تحميل لوحات الطرف الثالث في Vivado exampلو التصاميم؟
• كما هو موضح في Vivado ، قم بتنزيل أحدث اللوحات وتحديثها على سبيل المثالampلو المشاريع.
• من أين يجب أن أبدأ في معرفة المزيد عن معالج MicroBlaze؟
  قم بزيارة MicroBlaze Design Hub. يحتوي على روابط لوثائق وويكي وفيديوهات تعليمية توفر الكثير من المعلومات. يمكن أيضًا العثور على معظم روابط المستندات في هذه الأسئلة الشائعة هناك.
• أين يمكنني العثور على تفاصيل محددة حول معالج MicroBlaze؟
  انتقل إلى: UG984 - الدليل المرجعي لمعالج MicroBlaze.
• كيف يمكنني تقدير حجم وأداء معالج MicroBlaze الذي تم تكوينه لدي؟
  انتقل إلى: مقاييس أداء MicroBlaze كنقطة انطلاق.
• أين يمكنني العثور على برنامج تعليمي أكثر شمولاً؟
  انتقل إلى: UG940 - Lab 3: استخدام معالج MicroBlaze المضمن.
• أين أذهب للحصول على مزيد من التفاصيل حول إنشاء تصميم أداة Vivado؟
  قم بزيارة مراكز تصميم Vivado.
• هل أحتاج إلى استخدام أدوات Vivado لبدء Vitis؟
  لا ، إن Vitis عبارة عن منصة برمجية موحدة يمكن إطلاقها بشكل مستقل عن Vivado. ومع ذلك ، ستحتاج إلى منصة Viti أو إنشاء منصة جديدة من الأجهزة (.xsa) file لاستهداف تطوير البرمجيات.
• ماذا أفعل إذا كانت اللوحة التي أستهدفها غير موجودة في القائمة؟
  يوفر العديد من بائعي اللوحات لوحة fileالمنصات والمنصات التي يمكن إضافتها إلى Vivado و Vitis. اتصل بالشركة المصنعة المحددة لهذه files.
• ماذا لو احتجت إلى إجراء تغييرات على تصميم أجهزتي؟
  أغلق Vitis وقم بإجراء تعديلات تصميم HW المطلوبة في أدوات Vivado ، ثم اتبع التسلسل قليلاً file توليد. يجب بعد ذلك تصدير تصميم الأجهزة المحدّث هذا من أدوات Vivado واستيراده إلى Vitis كمنصة جديدة.
• كيف أقوم بتوسيع قدرة لوحة التقييم الخاصة بي؟
  يمكن استخدام وحدات PMOD ، ودروع Arduino ، ولوحات النقر ، وبطاقات FMC لتوسيع قدرات لوحات التقييم الخاصة بنا.
• كيف أقوم بإنشاء صورة فلاش قابلة للتمهيد تحتوي على دفق البت والتطبيق الخاص بي؟
  انظر الفصل 7 من UG898. في Vivado ، Tools → Associate ELF Fileس…
  في Vitis ، Xilinx → Program FPGA (حدد ELF لـ MicroBlaze).
• ماذا يحدث عندما أقوم بتصدير الجهاز وتشغيل Vitis؟
  أرشيف دعم Xilinx (.xsa) file أنشئ. هذه file يحتوي على مواصفات HW وواجهات IP ومعلومات الإشارة الخارجية ومعلومات عنوان الذاكرة المحلية. يستخدم هذا بواسطة Vitis لإنشاء نظام أساسي للأجهزة.
• كيف أتواصل بين Zynq®-7000 SoC و MicroBlaze؟
  شاهد QTV هذا على YouTube: Zynq و MicroBlaze IOP Block و OCM ومشاركة موارد الذاكرة.
• كيف يمكنني تصحيح أخطاء معالجات متعددة في نظام واحد؟
  تصحيح أخطاء متعددة النواة غير متجانسة باستخدام Xilinx SDK.
• ما مقدار ذاكرة FPGA التي يمكن لمعالج MicroBlaze الوصول إليها؟
  يمكن إنشاء أنظمة MicroBlaze التي تصل إلى كل الذاكرة المتوفرة على FPGA. لكن هذا يأتي على حساب FMAX الأقل. تستخدم تطبيقات MicroBlaze النموذجية 128 كيلو بايت أو أقل.
• ما هي أنظمة التشغيل والمكتبات المدعومة في Vitis for MicroBlaze؟
  راجع أنظمة التشغيل المدعومة و UG643 - دليل أنظمة التشغيل والمكتبات.
• هل يمكنني تشغيل Linux أو RTOS على معالج MicroBlaze؟
  نعم. للحصول على أفضل أداء ، اختر التطبيق أو الوقت الفعلي
  التكوين المحدد مسبقًا في إعدادات MicroBlaze في Vivado.
• كيف أقوم بإنشاء محمل إقلاع Linux لمعالج MicroBlaze؟
  اذهب إلى: Build U-Boot for MicroBlaze.

موارد

• مركز تصميم التوثيق MicroBlaze
• MicroBlaze بدء Wiki
• صفحة المنتج الأساسية للمعالج MicroBlaze Soft
• استخدام معالج MicroBlaze لتسريع تطوير الأنظمة المضمنة الحساسة من حيث التكلفة
• لوحة الوصل المضمنة في متصفح المستندات
• دروس فيفادو ديزاين سويت
• مساعدة Xilinx Vitis Tools
• سجلات الإجابة في قاعدة المعرفة
• مجالس شركاء الطرف الثالث
  أفنت | ديجيلينت | ترينز | Enclustra | iWave | MYiR | الينكس
•  دليل البدء السريع: معالج MicroBlaze Soft لجهاز Vitis 2019.2

المستندات / الموارد

نظام معالج XILINX MicroBlaze Soft Core [بي دي اف] دليل المستخدم النظام الأساسي للمعالج MicroBlaze Soft ، نظام المعالج MicroBlaze Soft ، المعالج MicroBlaze Soft ، MicroBlaze

مراجع

• دليل المستخدم