XILINXMicroBlazeソフトプロセッサコアシステムユーザーガイド

クイックスタートガイド：
Vitis2021.1用のMicroBlazeソフトプロセッサ

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導入

このクイックスタートガイドでは、プロセッサプリセットデザインを使用して基本的なMicroBlaze™プロセッサシステムを作成する方法について説明します。
MicroBlazeプロセッサシステムを正確な設計仕様に合わせて調整するのに役立つ追加のリソースと情報が裏面にあります。機能は次のとおりです。

–ロイヤリティフリー
–高度に構成可能
– 高性能
- 低電力
–LinuxおよびRTOSのサポート
–無料の開発ツール

MicroBlazeプロセッサとは何ですか？

MicroBlazeは、ザイリンクスデバイスの組み込みアプリケーション向けに最適化されたザイリンクスのソフトプロセッサコアです。 MicroBlazeプロセッサは使いやすく、必要に応じて周辺機器、メモリ、インターフェイスの組み合わせを柔軟に選択できます。
MicroBlazeプロセッサは、以下の表に示すように、7つのプリセット構成のいずれかで一般的に使用されます。ベアメタルアプリケーションを実行する単純なマイクロコントローラー。 FreeRTOSを実行する密結合のオンチップメモリに接続するキャッシュとメモリ保護ユニットを備えたリアルタイムプロセッサ。そして最後に、Linuxを実行するメモリ管理ユニットを備えたアプリケーションプロセッサ。以下の表（下）は、Artix®-XNUMXデバイスでのこれらの構成のパフォーマンスと使用率の見積もりを示しています。

	マイクロコントローラ	リアルタイム	応用
MHz	204	172	146
論理セル	1900	4000	7000
使用率％	1%	2%	4%

* XC7A200T-3スピードグレードデバイスに基づく
MicroBlazeは、すべてのザイリンクスFPGAでスタンドアロンプロセッサとして、またはZynq®SoCシステムでコプロセッサとして使用できます。 tを追加するように構成することもできますampロックステップモードで構成し、トリプルモジュラー冗長性を備えたシングルイベントアップセットの軽減を提供することにより、保護と障害保護を実現します。複数のプロセッサを搭載したデザインは、ザイリンクスVitis™ユニファイドソフトウェアプラットフォームを使用して同時にデバッグできます。

始める前に

このクイックスタートガイドは、ザイリンクス開発ボードを対象としていることを前提としています。このボードがザイリンクスのボードパートナーからのものである場合は、最新のボードをダウンロードする必要があります。amp{Vivado内のプロジェクト。一部のパートナーへのリンクについては、FAQ（次のページ）を参照してください。

ハードウェア開発

VistaのVivado®DesignSuite（2021.1以降）を起動します。
[ツール]で[Vivadoストア]を選択します。 [ボード]タブを選択し、左下隅にある[更新]をクリックして、カタログの最新バージョンをダウンロードします。

ダウンロードが完了したら、OpenExを選択しますampルプロジェクト。
ウィザードが開いたら、情報テキストを読み、[次へ]をクリックします。
テンプレートを選択する前に、左下隅にある[更新]をもう一度クリックします。
テンプレートから、MicroBlazeデザインプリセットを選択し、[次へ]をクリックします。

プロジェクトの名前と場所を入力します filesをクリックし、[次へ]をクリックします。
ターゲットボードを選択し、[次へ]をクリックします。
マイクロコントローラーを選択し、「次へ」をクリックします。
次に、[完了]をクリックしてプロジェクトを作成すると、ブロックデザインが開きます。

図のMicroBlazeブロックをダブルクリックします。
事前定義された構成の下で、左の表に記載されているものを含め、MicroBlazeのさまざまな構成設定があることに注意してください。 [キャンセル]をクリックして、現在の設定を保持します。
デザインを保存するには、Ctrl + Sを押すか、をクリックします File→ブロックデザインを保存します。

次に、FPGAのコンフィギュレーションデータを含むビットストリームを生成するには、[GenerateBitstream]を選択します。
合成と実装の実行を起動し、[はい]をクリックします。ビルドステータスはVivadoの右上隅に表示されます。準備完了は完了を示します。

完了したら、[OK]をクリックして実装済みデザインを開きます。
メインツールバーから、をクリックします File [エクスポート]→[ハードウェアのエクスポート]を選択します。 [ビットストリームを含める]チェックボックスをオンにして、同じプロジェクトの場所にエクスポートされていることを確認し、[OK]をクリックします。
このMicroBlazeプロセッサでソフトウェア開発を開始するには、メインツールバーから[ツール]→[VitisIDEの起動]を選択します。 Vitisは、MicroBlazeμPを含むハードウェアプラットフォームを開いてインポートします。

ソフトウェア開発

Vitisが起動したら、[参照...]をクリックしてワークスペースと同じプロジェクトの場所を選択し、[起動]をクリックします。
[アプリケーションプロジェクトの作成]を選択し、[次へ]をクリックします。
[ハードウェアから新しいプラットフォームを作成する（XSA）]タブをクリックし、[参照]をクリックします。

プロジェクトの場所を確認し、XSAを選択します file [開く]をクリックし、[次へ]をクリックします。
プロジェクト名をスペースなしでHello_worldに設定します。
システムプロジェクトをスペースなしの「ボード名」_systemに設定し、「次へ」をクリックします。

[次へ]をクリックし、Hello Worldテンプレートを選択して、[完了]をクリックします。
srcフォルダーを展開し、HelloWorld.cをダブルクリックして view ソースコードを編集します。

ビルドボタンをクリックして、プロジェクトをビルドします。
エクスプローラウィンドウにXNUMXつの重要なフォルダが表示されます。

Hello_worldには、すべてのバイナリ、.C、および.H（ヘッダー）が含まれています file■mb_preset_wrapperには、ボードサポートパッケージ（bsp）フォルダ（ソフトウェアドライバ、ソフトウェア仕様、およびMake）が含まれています。file.

ターゲットボードの電源がオンになっていて、USB-Jを介してホストPCに接続されていることを確認してくださいTAG ポート–このポートは、MicroBlazeプロセッサへのUSB-UART接続としても機能します。
上部のツールバーで、[ザイリンクス]→[デバイスのプログラム]、[プログラム]の順にクリックして、ハードウェアデザインでFPGAをプログラムします。

ソフトウェア開発（続き）

[ウィンドウ]→[表示]をクリックして、シリアル通信用にUART端末を設定します View…次に、ターミナルフォルダを展開し、ターミナルをダブルクリックします。
クリックしてターミナルを開きます右下のアイコン。

シリアルターミナルを選択し、次の設定を使用します。
正しいCOMポートを使用する
ボーレート: 115200
データビット: 8
パリティ: なし
ストップビット：1
フロー制御: なし
タイムアウト（秒）：5
[OK]をクリックします。
次に、右クリックしてアプリケーションをダウンロードします。
Hello_worldプロジェクトで、[実行]を選択します…[起動]を選択します
ハードウェア（単一アプリケーションのデバッグ）をクリックし、[OK]をクリックします。

プログラムが実行され、シリアルターミナル内に「HelloWorld」がポップアップ表示されます。
おめでとう！これで、最初のMicroBlazeプロセッサアプリケーションが作成されました。
今、あなたは他の元を構築して実行することを試みることができますamp提供されているようなアプリケーション：

FAQと追加のリソース

サードパーティのボードをVivadoexにロードするにはどうすればよいですかampルデザイン？
Vistaに示されているように、最新のボードをダウンロードしてexを更新します。ampleプロジェクト。
MicroBlazeプロセッサについてもっと知りたいのですが？
MicroBlazeデザインハブにアクセスしてください。これには、多くの情報を提供するドキュメント、Wiki、およびビデオチュートリアルへのリンクが含まれています。このFAQのドキュメントリンクのほとんどは、そこにもあります。
MicroBlazeプロセッサに関する具体的な詳細はどこにありますか？
移動先：UG984 –MicroBlazeプロセッサリファレンスガイド。
構成したMicroBlazeプロセッサーのサイズとパフォーマンスを見積もるにはどうすればよいですか？
出発点としてのMicroBlazeパフォーマンスメトリクスに移動します。
より包括的なチュートリアルはどこにありますか？
移動先：UG940 –ラボ3：組み込みMicroBlazeプロセッサの使用。
vSphereツールデザインの作成に関する詳細はどこで確認できますか？
VistaのVivadoデザインハブにアクセスしてください。
Vitisを起動するには、Vivadoツールを使用する必要がありますか？
いいえ。Vitisは、Vivadoから独立して起動できる統合ソフトウェアプラットフォームです。ただし、Vitiのプラットフォームが必要になるか、ハードウェア（.xsa）から新しいプラットフォームを作成する必要があります。 file ソフトウェア開発のターゲットに。
ターゲットにしているボードがリストにない場合はどうすればよいですか？
多くのボードベンダーがボードを提供しています filesおよびVivadoおよびVitisに追加できるプラットフォーム。これらについては、特定のメーカーにお問い合わせください files.
ハードウェアの設計を変更する必要がある場合はどうなりますか？
Vitisを閉じ、Vivadoツールで必要なHWデザインを編集してから、ビットのシーケンスに従います。 file 世代。次に、この更新されたハードウェアデザインをVivadoツールからエクスポートし、新しいプラットフォームとしてVitisにインポートする必要があります。
評価ボードの機能を拡張するにはどうすればよいですか？
PMOD、Arduinoシールド、クリックボード、およびFMCカードを使用して、評価ボードの機能を拡張できます。
ビットストリームとアプリケーションを含む起動可能なフラッシュイメージを作成するにはどうすればよいですか？
UG7の第898章を参照してください。 Vistaでは、[ツール]→[ELFのアソシエート] Files…
Vitisでは、ザイリンクス→Program FPGA（MicroBlazeにはELFを選択）。
ハードウェアをエクスポートしてVitisを起動するとどうなりますか？
ザイリンクスサポートアーカイブ（.xsa） file 創造された。この file HW仕様、IPインターフェイス、外部信号情報、およびローカルメモリアドレス情報が含まれています。これは、Vitisがハードウェアプラットフォームを作成するために使用します。
Zynq®-7000SoCとMicroBlazeの間で通信するにはどうすればよいですか？
YouTubeでこのQTVを参照してください：ZynqおよびMicroBlaze IOPブロック、OCM、およびメモリリソース共有。
単一のシステムで複数のプロセッサをデバッグするにはどうすればよいですか？
ザイリンクスSDKを使用した異種マルチコアデバッグ。

MicroBlazeプロセッサはどのくらいのFPGAメモリにアクセスできますか？
FPGAで使用可能なすべてのメモリにアクセスするMicroBlazeシステムを作成できます。ただし、これにはFMAXが低くなるという犠牲が伴います。典型的なMicroBlazeの実装は128KB以下を使用します。
Vitis for MicroBlazeでサポートされているOSとライブラリは何ですか？
サポートされているオペレーティングシステムとUG643–OSおよびライブラリガイドを参照してください。
MicroBlazeプロセッサでLinuxまたはRTOSを実行できますか？
はい。最高のパフォーマンスを得るには、アプリケーションまたはリアルタイムを選択してください
ViaVivadoのMicroBlaze設定で事前定義された設定。

MicroBlazeプロセッサ用のLinuxブートローダーを作成するにはどうすればよいですか？
移動：MicroBlazeのU-Bootをビルドします。

リソース

MicroBlazeドキュメントデザインハブ
MicroBlaze入門Wiki
MicroBlazeソフトプロセッサコア製品ページ
MicroBlazeプロセッサを使用してコストに敏感な組み込みシステムの開発を加速
Document Navigator 組み込みハブ
Virginia DesignSuiteチュートリアル
ザイリンクスVitisツールヘルプ
ナレッジベースのアンサーレコード
サードパーティのパートナーボード
アヴネット| Digilient | トレンツ| Enclustra | iWave | MYiR | ALINX

クイックスタートガイド：Vitis2019.2用のMicroBlazeソフトプロセッサ

ドキュメント / リソース

ザイリンクスMicroBlazeソフトプロセッサコアシステム [pdf] ユーザーガイド
MicroBlazeソフトプロセッサコアシステム、MicroBlazeソフトプロセッサシステム、MicroBlazeソフトプロセッサ、MicroBlaze

参考文献

ユーザーマニュアル

導入