Lühike juhend:
MicroBlaze'i pehme protsessor Vitis 2021.1 jaoks

SISSEJUHATUS

See kiirjuhend juhendab teid põhilise MicroBlaze™ protsessorisüsteemi loomisel, kasutades protsessori eelseadistatud kujundusi.
Täiendavaid ressursse ja teavet leiate tagaküljelt, mis aitab teil kohandada MicroBlaze'i protsessorisüsteemi teie täpsetele disaininõuetele. Funktsioonide hulka kuuluvad:

- Maksuvaba
- Väga konfigureeritav
– Kõrge jõudlus
- vähe energiat
- Linuxi ja RTOS-i tugi
- Tasuta arendustööriistad

Mis on MicroBlaze'i protsessor?

MicroBlaze on Xilinxi pehme protsessorituum, mis on optimeeritud Xilinxi seadmete manustatud rakenduste jaoks. MicroBlaze'i protsessorit on lihtne kasutada ja see pakub paindlikkust välisseadmete, mälu ja liideste kombinatsiooni valimiseks vastavalt vajadusele.
MicroBlaze'i protsessorit kasutatakse tavaliselt ühes kolmest eelseadistatud konfiguratsioonist, nagu on näidatud allolevas tabelis: lihtne mikrokontroller, mis töötab metallist rakendusi; reaalajas protsessor, millel on vahemälu ja mälukaitseseade, mis on liidestatud FreeRTOS-i töötava tihedalt ühendatud kiibimäluga; ja lõpuks rakendusprotsessor koos mäluhaldusüksusega, mis töötab Linuxiga. Tabel (allpool) näitab nende konfiguratsioonide jõudluse ja kasutuse hinnanguid Artix®-7 seadmes.

	microcontrollers	Reaalajas	Rakendus
MHz	204	172	146
Loogika rakud	1900	4000	7000
% kasutamine	1%	2%	4%

*Põhineb XC7A200T -3 kiirusklassi seadmetel
MicroBlaze'i saab kasutada eraldiseisva protsessorina kõigis Xilinxi FPGA-des või kaasprotsessorina Zynq® SoC süsteemis. Seda saab ka konfigureerida lisama tamper kaitse ja tõrkekaitse, konfigureerides lukustusrežiimis ning pakkudes kolmekordse mooduli redundantsi abil ühekordse sündmuse häirimise leevendamist. Mitme protsessoriga disainilahendusi saab üheaegselt siluda, kasutades Xilinx Vitis™ ühtset tarkvaraplatvormi.

ENNE ALUSTAMIST

See kiirjuhend eeldab, et sihite Xilinxi arendusplaati. Kui see plaat pärineb Xilinxi plaadipartnerilt, peate alla laadima uusimad plaadid ja ntample projektid Vivado raames. Mõnede meie partnerite linkide saamiseks vaadake KKK-d (järgmisel lehel).

RIISTVARA ARENDUS

• Käivitage Vivado® Design Suite (2021.1 või uuem).
• Jaotises Tööriistad valige Vivado Store. Kataloogi uusima versiooni allalaadimiseks valige vahekaart Tahvlid ja klõpsake vasakus alanurgas nuppu Värskenda.
• Kui allalaadimine on lõppenud, valige Open Example projekt.
• Kui viisard avaneb, lugege informatiivset teksti ja klõpsake nuppu Edasi.
• Enne malli valimist klõpsake vasakus alanurgas uuesti nuppu Värskenda.
• Valige mallide hulgast MicroBlaze Design Presets ja seejärel klõpsake nuppu Edasi.
• Sisestage projekti nimi ja asukoht files ja klõpsake nuppu Edasi.
• Valige sihtlaud ja klõpsake nuppu Edasi.
• Valige Mikrokontroller ja klõpsake nuppu Edasi.
• Nüüd klõpsake projekti loomiseks nuppu Lõpeta ja avaneb plokikujundus.
• Topeltklõpsake diagrammil MicroBlaze'i plokki.
• Jaotises Eelmääratletud konfiguratsioonid pange tähele, et MicroBlaze'il on erinevad konfiguratsioonisätted, sealhulgas need, mis on mainitud vasakpoolses tabelis. Praeguste sätete säilitamiseks klõpsake nuppu Tühista.
• Kujunduse nüüd salvestamiseks vajutage Ctrl + S või klõpsake nuppu File→ Salvesta ploki kujundus.
• Järgmiseks FPGA konfiguratsiooniandmeid sisaldava bitivoo genereerimiseks valige Generate Bitstream.
• Käivitage sünteesi- ja juurutamiskäigud, klõpsake nuppu Jah. Järgu olekut kuvatakse Vivado paremas ülanurgas. Valmis näitab valmimist.
• Kui olete lõpetanud, klõpsake juurutatud kujunduse avamiseks nuppu OK.
• Klõpsake peamisel tööriistaribal File ja valige Eksport→Ekspordi riistvara. Märkige ruut Kaasa bitivoog ja veenduge, et see oleks eksporditud samasse projekti asukohta, ja klõpsake nuppu OK.
• Selle MicroBlaze protsessoriga tarkvaraarenduse alustamiseks valige põhitööriistaribalt Tools → Launch Vitis IDE. Vitis avab ja impordib nüüd riistvaraplatvormi, sealhulgas MicroBlaze μP.

TARKVARA ARENDUS

• Kui Vitis käivitub, klõpsake nuppu Sirvi…, et valida tööruumiga sama projekti asukoht, ja seejärel klõpsake nuppu Käivita.
• Valige suvand Loo rakendusprojekt ja klõpsake nuppu Edasi.
• Klõpsake vahekaarti Loo uus platvorm riistvarast (XSA), seejärel klõpsake nuppu Sirvi.
• Kinnitage oma projekti asukoht ja valige XSA file ja klõpsake nuppu Ava, seejärel klõpsake nuppu Edasi.
• Määrake projekti nimeks Hello_world ilma tühikuteta.
• Määrake süsteemiprojektiks "teie tahvli nimi"_süsteem ilma tühikuteta ja seejärel klõpsake nuppu Edasi.
• Klõpsake nuppu Edasi, seejärel valige Hello World mall ja klõpsake nuppu Lõpeta.
• Laiendage src kausta ja topeltklõpsake HelloWorld.c to view ja redigeerige lähtekoodi.
• Projekti koostamiseks klõpsake ehitamise nuppu.
• Näete Exploreri aknas kahte olulist kausta:

Hello_world sisaldab kõiki kahendfaile, .C ja .H (päis) files mb_preset_wrapper sisaldab plaadi tugipaketi (bsp) kausta – Tarkvaradraiverid, tarkvara spetsifikatsioonid ja Makefile.

• Veenduge, et teie sihtplaat on sisse lülitatud ja USB-J kaudu hostarvutiga ühendatudTAG port – see port toimib ka USB-UART ühendusena MicroBlaze protsessoriga.
• Klõpsake ülemisel tööriistaribal valikul Xilinx → Programmeerige seade ja seejärel uuesti Programmeerige, et programmeerida FPGA oma riistvarakujundusega.

TARKVARA ARENDAMINE (jätkub)

• Seadistage UART-terminal jadaside jaoks, klõpsates nuppu Aken → Näita View…, seejärel laiendage kausta Terminal ja topeltklõpsake Terminal.
• Avage terminal, klõpsates nuppu ikooni paremas alanurgas.
• Valige Serial Terminal ja kasutage järgmisi sätteid.
  Kasutage õiget COM-porti
  Baadisagedus: 115200
  Andmebitid: 8
  Pariteet: puudub
  Stoppbitid: 1
  Voolu juhtimine: puudub
  Aegumine (sek): 5
• Klõpsake nuppu OK.
• Nüüd laadige rakendus alla, paremklõpsates oma
  Hello_world projekt ja valides Käivita… Valige Käivita
  Riistvara (ühe rakenduse silumine), seejärel klõpsake nuppu OK.
• Teie programm käivitub ja teie jadaterminalis peaksite nägema hüpikakna "Tere maailm".
• Palju õnne! Olete loonud oma esimese MicroBlaze'i protsessorirakenduse.
• Nüüd saate proovida luua ja käivitada teisi endisiamprakendused, nagu pakutud:

KKK ja TÄIENDAVAD RESSURSID

• Kuidas laadida kolmanda osapoole tahvleid Vivado example kujundused?
• Nagu on näidatud Vivados, laadige alla uusimad plaadid ja värskendage example projektid.
• Kust peaksin alustama MicroBlaze'i protsessori kohta lisateabe saamiseks?
  Külastage MicroBlaze'i disainikeskust. See sisaldab linke dokumentatsioonile, vikidele ja videoõpetustele, mis pakuvad palju teavet. Sealt leiate ka enamiku selle KKK dokumentide linke.
• Kust leida täpsemaid üksikasju MicroBlaze'i protsessori kohta?
  Minge lehele: UG984 – MicroBlaze'i protsessori juhend.
• Kuidas ma saan hinnata oma konfigureeritud MicroBlaze'i protsessori suurust ja jõudlust?
  Minge: MicroBlaze Performance Metrics lähtepunktiks.
• Kust leida põhjalikumat õpetust?
  Minge lehele: UG940 – Lab 3: Manustatud MicroBlaze'i protsessori kasutamine.
• Kust saada lisateavet Vivado tööriistakujunduse loomise kohta?
  Külastage meie Vivado disainikeskusi.
• Kas ma pean Vitise käivitamiseks olema Vivado tööriistades?
  Ei. Vitis on ühtne tarkvaraplatvorm, mida saab käivitada Vivadost sõltumatult. Siiski vajate Viti platvormi või looge riistvarast uus platvorm (.xsa) file et sihtida tarkvara arendus.
• Mida teha, kui minu sihitavat tahvlit loendis pole?
  Paljud lauamüüjad pakuvad tahvlit files ja platvormid, mida saab Vivadole ja Vitisele lisada. Selleks võtke ühendust konkreetse tootjaga files.
• Mida teha, kui pean oma riistvarakujunduses muudatusi tegema?
  Sulgege Vitis ja tehke Vivado tööriistades vajalikud HW kujunduse muudatused, seejärel järgige biti järjestust file põlvkond. See värskendatud riistvarakujundus tuleb seejärel Vivado tööriistadest eksportida ja uue platvormina Vitisesse importida.
• Kuidas ma oma hindamiskomisjoni võimekust laiendan?
  Meie hindamisplaatide võimaluste laiendamiseks saab kasutada PMOD-sid, Arduino kilpe, Click-tahvleid ja FMC-kaarte.
• Kuidas luua buutitavat välkmälupilti, mis sisaldab minu bitivoogu ja rakendust?
  Vt UG7 898. peatükki. Vivados, Tööriistad → Associate ELF Files…
  Vitis, Xilinx → Programmeerige FPGA (valige MicroBlaze'i jaoks ELF).
• Mis juhtub, kui ekspordin riistvara ja käivitan Vitise?
  Xilinxi tugiarhiiv (.xsa) file on loodud. See file sisaldab HW spetsifikatsioone, IP-liideseid, välissignaali teavet ja kohaliku mälu aadressi teavet. Vitis kasutab seda riistvaraplatvormi loomiseks.
• Kuidas suhelda Zynq®-7000 SoC ja MicroBlaze vahel?
  Vaadake seda QTV-d YouTube'is: Zynq ja MicroBlaze IOP Block, OCM ja mäluressursside jagamine.
• Kuidas siluda mitu protsessorit ühes süsteemis?
  Heterogeenne mitmetuumaline silumine Xilinxi SDK-ga.
• Kui palju FPGA-mälu MicroBlaze'i protsessor pääseb juurde?
  Saate luua MicroBlaze süsteeme, mis pääsevad juurde kogu FPGA saadaolevale mälule. Kuid see tuleb madalama FMAX-i hinnaga. Tavalised MicroBlaze'i rakendused kasutavad 128 KB või vähem.
• Milliseid opsüsteeme ja teeke Vitis for MicroBlaze toetab?
  Vt Toetatud operatsioonisüsteemid ja UG643 – OS ja raamatukogude juhend.
• Kas MicroBlaze'i protsessoris saab käivitada Linuxi või RTOS-i?
  Jah. Parima jõudluse saavutamiseks valige rakendus või reaalajas
  Eelmääratletud konfiguratsioon Vivado MicroBlaze'i sätetes.
• Kuidas luua MicroBlaze'i protsessori jaoks Linuxi alglaadurit?
  Minge lehele: MicroBlaze'i jaoks U-Booti koostamine.

Vahendid

• MicroBlaze'i dokumentatsiooni disainikeskus
• MicroBlaze'i alustamise Wiki
• MicroBlaze'i pehme protsessori põhitooteleht
• MicroBlaze'i protsessori kasutamine kulutundliku manustatud süsteemi arendamise kiirendamiseks
• Document Navigator Embedded Hub
• Vivado Design Suite'i õpetused
• Xilinx Vitis Toolsi abi
• Teadmistebaasi vastuste kirjed
• Kolmandate osapoolte partnerite tahvlid
  Avnet | Digilient | Trenz | Enclustra | iWave | MYiR | ALINX
•  Kiirjuhend: MicroBlaze'i pehme protsessor Vitis 2019.2 jaoks

Dokumendid / Ressursid

XILINX MicroBlaze'i pehme protsessorituumsüsteem [pdfKasutusjuhend MicroBlaze'i pehme protsessori põhisüsteem, MicroBlaze'i pehme protsessorisüsteem, MicroBlaze'i pehme protsessor, MicroBlaze

Viited

• Kasutusjuhend