Guía de inicio rápido:
Procesador MicroBlaze Soft para Vitis 2021.1

INTRODUCIÓN

Esta Guía de inicio rápido guiaralle a través da creación dun sistema de procesador MicroBlaze™ básico utilizando deseños predefinidos de procesador.
No reverso pódense atopar recursos e información adicionais para axudarche a adaptar un sistema de procesador MicroBlaze ás súas especificacións de deseño exactas. As características inclúen:

– Libre de regalías
- Altamente configurable
- Alto rendemento
- Baixa potencia
– Compatibilidade con Linux e RTOS
– Ferramentas de desenvolvemento gratuíto

Que é o procesador MicroBlaze?

MicroBlaze é o núcleo do procesador suave de Xilinx optimizado para aplicacións integradas en dispositivos Xilinx. O procesador MicroBlaze é fácil de usar e ofrece a flexibilidade para seleccionar a combinación de periféricos, memoria e interfaces segundo sexa necesario.
O procesador MicroBlaze úsase habitualmente nunha das tres configuracións preestablecidas como se mostra na táboa seguinte: un microcontrolador sinxelo que executa aplicacións sen metal; un procesador en tempo real con caché e unha unidade de protección de memoria que se conecta a memoria no chip estreitamente acoplada que executa FreeRTOS; e, finalmente, un procesador de aplicacións cunha unidade de xestión de memoria que executa Linux. A táboa (abaixo) mostra estimacións de rendemento e utilización destas configuracións nun dispositivo Artix®-7.

	Microcontrolador	Tempo real	Aplicación
MHz	204	172	146
Células lóxicas	1900	4000	7000
% Utilización	1%	2%	4%

*Basado en dispositivos XC7A200T -3 velocidades
MicroBlaze pódese usar como procesador autónomo en todos os FPGA Xilinx ou como co-procesador nun sistema SoC Zynq®. Tamén se pode configurar para engadir tampA súa protección e protección contra fallos mediante a configuración no modo de paso de bloqueo, ademais de proporcionar unha mitigación de perturbacións dun único evento coa Redundancia Modular Triple. Os deseños con varios procesadores pódense depurar simultaneamente mediante a plataforma de software unificada Xilinx Vitis™.

ANTES DE EMPEZAR

Esta Guía de inicio rápido asume que estás apuntando a unha placa de desenvolvemento Xilinx. Se este taboleiro provén dun socio de Xilinx, debes descargar os últimos taboleiros e example proxectos dentro de Vivado. Consulte as preguntas frecuentes (a seguinte páxina) para ver ligazóns a algúns dos nosos socios.

DESENVOLVEMENTO DE HARDWARE

• Inicia Vivado® Design Suite (2021.1 ou posterior).
• En Ferramentas, seleccione Tenda Vivado. Seleccione a pestana Taboleiros e prema en Actualizar na esquina inferior esquerda para descargar a última versión do catálogo.
• Cando se complete a descarga, escolla Abrir Exampo Proxecto.
• Cando se abra o Asistente, le o texto informativo e fai clic en Seguinte.
• Antes de escoller un modelo, fai clic de novo en Actualizar na esquina inferior esquerda.
• Desde os modelos, selecciona MicroBlaze Design Presets e fai clic en Seguinte.
• Introduza o nome e a localización do proxecto files e fai clic en Seguinte.
• Escolle o taboleiro de destino e fai clic en Seguinte.
• Escolla Microcontrolador e prema Seguinte.
• Agora fai clic en Finalizar para crear o proxecto e abrirase o Deseño do bloque.
• Fai dobre clic no bloque MicroBlaze no diagrama.
• En Configuracións predefinidas, observe que hai diferentes opcións de configuración do MicroBlaze, incluíndo as mencionadas na táboa da esquerda. Fai clic en Cancelar para manter a configuración actual.
• Para gardar agora o deseño preme Ctrl + S ou fai clic File→ Gardar o deseño do bloque.
• A continuación, para xerar o fluxo de bits, que contén datos de configuración para a FPGA, escolla Xerar fluxo de bits.
• Inicie as execucións de síntese e implementación, faga clic en Si. O estado da compilación móstrase na esquina superior dereita de Vivado. Listo indica a finalización.
• Cando remate, fai clic en Aceptar para abrir o deseño implementado.
• Desde a barra de ferramentas principal, fai clic File e seleccione Exportar→Exportar hardware. Marque a caixa Incluír Bitstream e asegúrese de que se exporta á mesma localización do proxecto e faga clic en Aceptar.
• Para comezar o desenvolvemento de software con este procesador MicroBlaze, seleccione Ferramentas → Iniciar Vitis IDE na barra de ferramentas principal. Vitis agora abrirá e importará a plataforma de hardware, incluído o MicroBlaze μP.

DESENVOLVEMENTO DE SOFTWARE

• Cando se inicie Vitis, faga clic en Examinar... para seleccionar a mesma localización do proxecto que o espazo de traballo e, a continuación, prema en Iniciar.
• Escolla Crear proxecto de aplicación e prema en Seguinte.
• Fai clic na pestana Crear unha nova plataforma desde hardware (XSA) e despois fai clic en Examinar.
• Verifique a localización do seu proxecto e seleccione o XSA file e fai clic en Abrir e despois en Seguinte.
• Establece o nome do proxecto en Hello_world sen espazos.
• Establece o proxecto do sistema como "nome do teu taboleiro" _system sen espazos e fai clic en Seguinte.
• Fai clic en Seguinte, selecciona o modelo Hello World e fai clic en Finalizar.
• Expanda o cartafol src e prema dúas veces en HelloWorld.c para view e editar o código fonte.
• Fai clic no botón Construír para construír o teu proxecto.
• Verás dous cartafoles importantes na xanela do Explorador:

Hello_world contén todos os binarios, .C e .H (encabezado) files mb_preset_wrapper inclúe o cartafol do paquete de soporte da placa (bsp): controladores de software, especificación de software e Makefile.

• Asegúrate de que o teu taboleiro de destino estea acendido e conectado ao ordenador host a través do USB-JTAG porto: este porto tamén serve como conexión USB-UART ao procesador MicroBlaze.
• Na barra de ferramentas superior, faga clic en Xilinx → Programar dispositivo e logo en Programar de novo para programar o seu FPGA co deseño do seu hardware.

DESENVOLVEMENTO DE SOFTWARE (continuación)

• Configure o terminal UART para a comunicación en serie facendo clic en Ventá → Mostrar View…, expanda o cartafol Terminal e prema dúas veces en Terminal.
• Abre un terminal facendo clic no botón icona na parte inferior dereita.
• Escolla Terminal serie e use a seguinte configuración:
  Use o porto COM correcto
  Velocidade de transmisión: 115200
  Bits de datos: 8
  Paridade: Ningún
  Bits de parada: 1
  Control de fluxo: ningún
  Tempo de espera (s): 5
• Fai clic en Aceptar.
• Agora descarga a aplicación facendo clic co botón dereito sobre o teu
  Hello_world e escollendo Executar como... Seleccione Iniciar
  Hardware (Depuración de aplicación única) e, a continuación, faga clic en Aceptar.
• O teu programa executarase e deberías ver aparecer "Hello World" dentro do teu terminal serie.
• Parabéns! Creaches a túa primeira aplicación de procesador MicroBlaze.
• Agora podes probar a construír e executar outros exampaplicacións le, como as proporcionadas:

Preguntas frecuentes e RECURSOS ADICIONAIS

• Como cargar placas de terceiros en Vivado exampos deseños?
• Como se mostra en Vivado, descarga os últimos taboleiros e actualiza, por exemploample proxectos.
• Por onde debo comezar a aprender máis sobre o procesador MicroBlaze?
  Visita o MicroBlaze Design Hub. Contén ligazóns a documentación, wikis e videotutoriais que proporcionan moita información. A maioría das ligazóns de documentos destas preguntas frecuentes tamén se poden atopar alí.
• Onde podo atopar detalles específicos sobre o procesador MicroBlaze?
  Vaia a: UG984 – Guía de referencia do procesador MicroBlaze.
• Como podo estimar o tamaño e o rendemento do meu procesador MicroBlaze configurado?
  Vaia a: Métricas de rendemento de MicroBlaze como punto de partida.
• Onde podo atopar un titorial máis completo?
  Vaia a: UG940 – Laboratorio 3: Usando o procesador MicroBlaze incorporado.
• Onde vou para obter máis detalles sobre a creación dun deseño de ferramenta Vivado?
  Visita os nosos Vivado Design Hubs.
• Necesito estar nas ferramentas de Vivado para iniciar Vitis?
  Non. Vitis é unha plataforma de software unificada que se pode lanzar de forma independente desde Vivado. Non obstante, necesitará unha plataforma de Viti ou crear unha nova plataforma desde o hardware (.xsa) file para o desenvolvemento de software.
• Que fago se o taboleiro ao que me dirixo non está na lista?
  Moitos vendedores de placas ofrecen tarxeta files e plataformas que se poden engadir a Vivado e Vitis. Póñase en contacto co fabricante específico para estes files.
• E se teño que facer cambios no deseño do meu hardware?
  Pecha Vitis e fai as edicións de deseño de hardware necesarias nas ferramentas de Vivado, despois siga a secuencia por pouco file xeración. Este deseño de hardware actualizado debe ser exportado desde as ferramentas de Vivado e importado a Vitis como unha nova plataforma.
• Como amplio a capacidade do meu consello de avaliación?
  Os PMOD, os escudos Arduino, as placas Click e as tarxetas FMC pódense usar para ampliar as capacidades dos nosos cadros de avaliación.
• Como creo unha imaxe flash de arranque que conteña o meu fluxo de bits e a miña aplicación?
  Ver capítulo 7 da UG898. En Vivado, Ferramentas → Asociado ELF Files…
  En Vitis, Xilinx → Programa FPGA (seleccione ELF para MicroBlaze).
• Que pasa cando exporto o hardware e lanzo Vitis?
  Un arquivo de soporte de Xilinx (.xsa) file créase. Isto file contén especificacións de hardware, interfaces IP, información de sinal externo e información de enderezos de memoria local. Isto é usado por Vitis para crear unha plataforma de hardware.
• Como me comunico entre Zynq®-7000 SoC e MicroBlaze?
  Mira este QTV en YouTube: Zynq e MicroBlaze IOP Block, OCM e compartición de recursos de memoria.
• Como depuro varios procesadores nun único sistema?
  Depuración multinúcleo heteroxénea con Xilinx SDK.
• Canta memoria FPGA pode acceder o procesador MicroBlaze?
  Pódense crear sistemas MicroBlaze que accedan a toda a memoria dispoñible nunha FPGA. Pero isto supón un FMAX máis baixo. As implementacións típicas de MicroBlaze usan 128 KB ou menos.
• Que SO e bibliotecas son compatibles con Vitis para MicroBlaze?
  Consulte Sistemas operativos compatibles e UG643 – Guía de SO e bibliotecas.
• Podo executar Linux ou un RTOS no procesador MicroBlaze?
  Si. Para obter o mellor rendemento, escolla a Aplicación ou En tempo real
  Configuración predefinida na configuración de MicroBlaze en Vivado.
• Como creo un cargador de arranque de Linux para o procesador MicroBlaze?
  Ir a: Construír U-Boot para MicroBlaze.

Recursos

• Centro de deseño de documentación de MicroBlaze
• MicroBlaze Wiki de iniciación
• Páxina do produto MicroBlaze Soft Processor Core
• Usando o procesador MicroBlaze para acelerar o desenvolvemento de sistemas integrados sensibles aos custos
• Centro de navegación integrado de documentos
• Tutoriais de Vivado Design Suite
• Xilinx Vitis Tools Axuda
• Rexistros de respostas da base de coñecemento
• Xuntas de socios de terceiros
  Avnet | Dixiliente | Trenz | Enclustra | iWave | MYiR | ALINX
•  Guía de inicio rápido: MicroBlaze Soft Processor para Vitis 2019.2

Documentos/Recursos

Sistema de núcleo de procesador XILINX MicroBlaze Soft [pdfGuía do usuario Sistema de núcleo de procesador MicroBlaze Soft, Sistema de procesador MicroBlaze Soft, Procesador MicroBlaze Soft, MicroBlaze

Referencias

• Manual de usuario