Түргэн эхлэх гарын авлага:
Vitis 2021.1-д зориулсан MicroBlaze зөөлөн процессор

ТАНИЛЦУУЛГА

Энэхүү хурдан эхлүүлэх гарын авлага нь процессорын урьдчилан тохируулсан загваруудыг ашиглан үндсэн MicroBlaze™ процессорын системийг бий болгоход танд туслах болно.
MicroBlaze процессорын системийг өөрийн дизайны онцлогт тохируулан тохируулахад туслах нэмэлт эх сурвалж, мэдээллийг ар талаас нь олж болно. Онцлогууд нь:

– Роялти үнэгүй
- Өндөр тохируулгатай
- Өндөр гүйцэтгэл
- Бага эрчим хүч
– Линукс болон RTOS-ийн дэмжлэг
– Үнэгүй хөгжүүлэлтийн хэрэгслүүд

MicroBlaze процессор гэж юу вэ?

MicroBlaze нь Xilinx төхөөрөмж дээрх суулгагдсан програмуудад зориулагдсан Xilinx-ийн зөөлөн процессорын цөм юм. MicroBlaze процессор нь хэрэглэхэд хялбар бөгөөд шаардлагатай бол нэмэлт төхөөрөмж, санах ой, интерфейсийг сонгох уян хатан байдлыг хангадаг.
MicroBlaze процессорыг доорх хүснэгтэд үзүүлснээр урьдчилан тохируулсан гурван тохиргооны аль нэгэнд нь ихэвчлэн ашигладаг: нүцгэн металлын программуудыг ажиллуулдаг энгийн микроконтроллер; FreeRTOS үйлдлийн системтэй нягт холбогдсон чип дээрх санах ойтой холбогдох кэш ба санах ойн хамгаалалтын нэгж бүхий бодит цагийн процессор; эцэст нь Линукс дээр ажилладаг санах ойн удирдлагын нэгж бүхий хэрэглээний процессор. Хүснэгтэд (доор) Artix®-7 төхөөрөмж дээрх эдгээр тохиргооны гүйцэтгэл, ашиглалтын тооцоог харуулав.

	Микроконтроллер	Бодит цаг	Өргөдөл
МГц	204	172	146
Логик эсүүд	1900	4000	7000
% Ашиглалт	1%	2%	4%

*XC7A200T -3 хурдны зэрэглэлийн төхөөрөмжүүд дээр суурилсан
MicroBlaze-ийг бүх Xilinx FPGA-д бие даасан процессор эсвэл Zynq® SoC системд хамтран процессор болгон ашиглаж болно. Үүнийг мөн t нэмэхээр тохируулж болноampТүгжих-алхам горимд тохируулж, Гурвалсан модуль нөөцтэй нэг үйл явдлын эвдрэлийг бууруулах замаар er-ийн хамгаалалт болон алдаанаас хамгаалах. Xilinx Vitis™ програм хангамжийн нэгдсэн платформыг ашиглан олон процессортой дизайныг нэгэн зэрэг засах боломжтой.

ЭХЛЭХЭЭС ӨМНӨ

Энэхүү хурдан эхлүүлэх гарын авлага нь таныг Xilinx хөгжүүлэлтийн самбарыг зорьж байна гэж үздэг. Хэрэв энэ самбар нь Xilinx-ийн удирдах зөвлөлийн түншээс ирсэн бол та хамгийн сүүлийн үеийн самбар болон хуучин хувилбарыг татаж авах хэрэгтэйampVivado доторх төслүүд. Манай зарим түншүүдтэй холбогдох холбоосыг FAQ (дараагийн хуудас) хэсгээс үзнэ үү.

ТЕХНИКИЙН ХӨГЖИЛ

• Vivado® Design Suite (2021.1 ба түүнээс дээш) эхлүүлнэ үү.
• Хэрэгслийн хэсгээс Vivado Store-г сонгоно уу. Каталогийн хамгийн сүүлийн хувилбарыг татаж авахын тулд Самбарууд табыг сонгоод зүүн доод буланд байгаа Refresh дээр дарна уу.
• Татаж дуусмагц Open Ex-г сонгоно ууampТөсөл.
• Wizard нээгдэх үед мэдээллийн текстийг уншаад Next дарна уу.
• Загвар сонгохын өмнө зүүн доод буланд байгаа Refresh товчийг дахин дарна уу.
• Загваруудаас MicroBlaze Design Presets-ийг сонгоод Дараа нь дарна уу.
• Төслийн нэр, байршлыг оруулна уу files ба Next товчийг дарна уу.
• Зорилтот самбарыг сонгоод "Дараах" дээр дарна уу.
• Микроконтроллерыг сонгоод Next дарна уу.
• Одоо Finish дээр дарж төсөл үүсгэх ба Блок дизайн нээгдэнэ.
• Диаграм дээрх MicroBlaze блок дээр давхар товшино уу.
• Урьдчилан тодорхойлсон тохиргоо хэсэгт MicroBlaze-ийн өөр өөр тохиргоо, түүний дотор зүүн талын хүснэгтэд дурдсан тохиргоонууд байгааг анхаарна уу. Одоогийн тохиргоог хадгалахын тулд Цуцлах дээр дарна уу.
• Одоо дизайныг хадгалахын тулд Ctrl + S товчийг дарж эсвэл дарна уу File→Блок дизайныг хадгалах.
• Дараа нь FPGA-ийн тохиргооны өгөгдлийг агуулсан бит урсгалыг үүсгэхийн тулд Generate Bitstream-ийг сонгоно уу.
• Synthesis and Implementation run-ыг эхлүүлээд, Тийм дээр дарна уу. Барилгын статусыг Vivado-ийн баруун дээд буланд харуулав. Бэлэн гэдэг нь дууссаныг илтгэнэ.
• Дууссаны дараа OK дарж хэрэгжсэн дизайныг нээнэ үү.
• Үндсэн самбараас товшино уу File Экспорт → Техник хангамжийг экспорт гэж сонгоно. Include Bitstream гэсэн хайрцгийг чагталсны дараа үүнийг ижил төслийн байршилд экспортолсон эсэхийг шалгаад OK дарна уу.
• Энэхүү MicroBlaze процессороор програм хангамж хөгжүүлж эхлэхийн тулд үндсэн самбараас Tools → Launch Vitis IDE командыг сонгоно уу. Vitis одоо MicroBlaze μP зэрэг техник хангамжийн платформыг нээж, импортлох болно.

ПРОГРАМЫН ХӨГЖИЛ

• Vitis-г эхлүүлэх үед Browse… товчийг дарж ажлын талбартай ижил төслийн байршлыг сонгоод дараа нь Launch дээр дарна уу.
• Хэрэглээний төсөл үүсгэхийг сонгоод Next товчийг дарна уу.
• Техник хангамжаас шинэ платформ үүсгэх (XSA) таб дээр дараад Browse дээр дарна уу.
• Төслийн байршлыг баталгаажуулж, XSA-г сонгоно уу file "Нээлттэй" товчийг дараад "Дараах" гэснийг товшино уу.
• Төслийн нэрийг Hello_world болгож хоосон зайгүйгээр тохируулна уу.
• Системийн төслийг "өөрийн самбарын нэр"_system болгон хоосон зайгүйгээр тохируулаад Next дарна уу.
• Дараа нь дарж, Hello World загварыг сонгоод Finish дээр дарна уу.
• src хавтсыг өргөжүүлж HelloWorld.c дээр давхар товшино уу view болон эх кодыг засварлана.
• Төслөө бүтээхийн тулд бүтээх товчийг дарна уу.
• Explorer цонхонд та хоёр чухал фолдерыг харах болно:

Hello_world нь .C болон .H (Толгой) гэсэн бүх хоёртын файлуудыг агуулж байна. files mb_preset_wrapper нь самбарын дэмжлэгийн багц (bsp) хавтсыг агуулдаг – Програм хангамжийн драйверууд, програм хангамжийн тодорхойлолтууд болон Makefile.

• Таны зорилтот самбар асаалттай, USB-J-ээр дамжуулан компьютерт холбогдсон эсэхийг шалгана ууTAG порт – энэ порт нь MicroBlaze процессортой USB-UART холболтын үүрэг гүйцэтгэдэг.
• Дээд талын хэрэглүүрийн самбар дээр Xilinx → Program Device дээр дараад дахин Program товчийг дарж FPGA-аа техник хангамжийн загвараараа програмчлаарай.

ПРОГРАММЫН ХӨГЖИЛ (үргэлжлэл)

• Цонх → Show дээр дарж UART терминалыг цуваа холболтоор тохируулна уу View…, дараа нь Терминал хавтсыг өргөжүүлэн Терминал дээр давхар товшино уу.
• дээр дарж терминалыг нээнэ үү баруун доод буланд байгаа дүрс тэмдэг.
• Цуваа терминалыг сонгоод дараах тохиргоог ашиглана уу.
  Зөв COM портыг ашиглана уу
  Дамжуулах хурд: 115200
  Өгөгдлийн бит: 8
  Паритет: Байхгүй
  Битийг зогсоох: 1
  Урсгалын хяналт: Байхгүй
  Хугацаа (сек): 5
• OK дарна уу.
• Одоо хулганы баруун товчийг дарж програмаа татаж аваарай
  Hello_world төсөл болон Run As-ыг сонгоод... Эхлүүлэхийг сонгоно уу
  Техник хангамж (Нэг програмын дибаг), дараа нь OK дарна уу.
• Таны програм ажиллах бөгөөд та Сериал терминал дотор "Сайн уу ертөнц" гарч ирэхийг харах болно.
• Баяр хүргэе! Та анхны MicroBlaze процессор програмаа үүсгэсэн.
• Одоо та бусад хуучин програмыг барьж, ажиллуулахыг оролдож болноampөгөгдсөн програмууд шиг:

Түгээмэл асуултууд болон НЭМЭЛТ НӨӨЦ

• Гуравдагч талын самбаруудыг Vivado ex-д хэрхэн ачаалах вэample дизайн?
• Vivado-д харуулсанчлан хамгийн сүүлийн үеийн самбаруудыг татаж аваад өмнөх хувилбарыг шинэчилнэ үүampтөслүүд.
• MicroBlaze процессорын талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд хаанаас эхлэх ёстой вэ?
  MicroBlaze Design Hub-д зочилно уу. Энэ нь олон мэдээлэл агуулсан баримт бичиг, вики, видео хичээлүүдийн холбоосыг агуулдаг. Энэхүү түгээмэл асуултуудын ихэнх баримт бичгийн холбоосыг эндээс олж болно.
• MicroBlaze процессорын талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг хаанаас олох вэ?
  Дараах руу очно уу: UG984 – MicroBlaze процессорын лавлах гарын авлага.
• Би өөрийн тохируулсан MicroBlaze процессорын хэмжээ болон гүйцэтгэлийг хэрхэн тооцоолох вэ?
  Эхлэх цэг болгон MicroBlaze Performance Metrics руу очно уу.
• Илүү дэлгэрэнгүй зааврыг хаанаас олж болох вэ?
  Дараах руу очно уу: UG940 – Лаборатори 3: Embedded MicroBlaze процессорыг ашиглах.
• Vivado хэрэгслийн дизайны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл хаанаас авах вэ?
  Манай Vivado Design Hubs-д зочилно уу.
• Витисийг эхлүүлэхийн тулд би Vivado хэрэгсэлд байх шаардлагатай юу?
  Үгүй. Vitis бол Vivado-аас бие даан ажиллуулж болох нэгдсэн програм хангамжийн платформ юм. Гэсэн хэдий ч танд Viti платформ хэрэгтэй эсвэл техник хангамжаас (.xsa) шинэ платформ үүсгэх хэрэгтэй. file програм хангамжийг хөгжүүлэх зорилт тавих.
• Миний онилсон самбар жагсаалтад байхгүй бол би яах вэ?
  Олон тооны самбар борлуулагчид самбараар хангадаг files болон Vivado болон Vitis-д нэмж болох платформууд. Эдгээрийн талаар тодорхой үйлдвэрлэгчтэй холбоо барина уу files.
• Хэрэв би техник хангамжийн загвартаа өөрчлөлт оруулах шаардлагатай бол яах вэ?
  Vitis-г хааж, шаардлагатай HW дизайны засварыг Vivado хэрэгслүүдэд хийж, дарааллыг хэсэгчлэн дагана уу file үе. Энэхүү шинэчлэгдсэн техник хангамжийн загварыг дараа нь Vivado хэрэглүүрээс экспортлож, шинэ платформ болгон Vitis руу импортлох ёстой.
• Би үнэлгээний зөвлөлийн чадавхийг хэрхэн өргөжүүлэх вэ?
  PMODs, Arduino shields, Click boards, FMC картуудыг манай үнэлгээний самбарын чадавхийг өргөжүүлэхэд ашиглаж болно.
• Миний бит урсгал болон програмыг агуулсан ачаалах боломжтой флаш дүрсийг хэрхэн үүсгэх вэ?
  UG7-ийн 898-р бүлгийг үзнэ үү. Vivado, Tools → Associate ELF Files…
  Vitis-д Xilinx → Program FPGA (MicroBlaze-д ELF-г сонгоно уу).
• Би техник хангамжийг экспортлоод Vitis-г эхлүүлэхэд юу болох вэ?
  Xilinx дэмжлэгийн архив (.xsa) file бий болсон. Энэ file HW техникийн үзүүлэлтүүд, IP интерфэйсүүд, гадаад дохионы мэдээлэл, дотоод санах ойн хаягийн мэдээллийг агуулдаг. Vitis үүнийг техник хангамжийн платформ үүсгэхэд ашигладаг.
• Би Zynq®-7000 SoC болон MicroBlaze хооронд хэрхэн холбогдох вэ?
  Энэ QTV-г YouTube дээр үзнэ үү: Zynq болон MicroBlaze IOP Block, OCM, болон Санах ойн нөөц хуваалцах.
• Би нэг систем дэх олон процессорыг хэрхэн дибаг хийх вэ?
  Xilinx SDK-тэй нэг төрлийн бус олон цөмт дибаг хийх.
• MicroBlaze процессор хэр хэмжээний FPGA санах ойд хандах боломжтой вэ?
  FPGA дээр байгаа бүх санах ойд хандах MicroBlaze системийг үүсгэж болно. Гэхдээ энэ нь бага FMAX зардлаар ирдэг. Ердийн MicroBlaze хэрэгжүүлэлтүүд нь 128KB буюу түүнээс бага хэмжээтэй байдаг.
• MicroBlaze-д зориулсан Vitis-д ямар үйлдлийн систем, санг дэмждэг вэ?
  Дэмжигдсэн үйлдлийн системүүд ба UG643 – үйлдлийн систем болон номын сангийн гарын авлагыг үзнэ үү.
• Би MicroBlaze процессор дээр Linux эсвэл RTOS ажиллуулж болох уу?
  Тиймээ. Хамгийн сайн гүйцэтгэлтэй байхын тулд Аппликейшн эсвэл Бодит Цагийг сонгоно уу
  Vivado дахь MicroBlaze тохиргоонд урьдчилан тодорхойлсон тохиргоо.
• MicroBlaze процессорт зориулж Linux ачаалагчийг хэрхэн үүсгэх вэ?
  Үүнд: MicroBlaze-д зориулсан U-Boot бүтээх.

Нөөц

• MicroBlaze баримт бичгийн дизайны төв
• MicroBlaze-ийн эхлэл Wiki
• MicroBlaze зөөлөн процессорын үндсэн бүтээгдэхүүний хуудас
• MicroBlaze процессорыг ашиглан зардалд мэдрэмтгий суулгагдсан системийн хөгжлийг хурдасгах
• Document Navigator Embedded Hub
• Vivado Design Suite заавар
• Xilinx Vitis хэрэгслийн тусламж
• Мэдлэгийн сангийн хариултын бүртгэл
• Гуравдагч талын түншүүдийн зөвлөлүүд
  Avnet | Чадварлаг | Trenz | Enclustra | iWave | MYiR | ALINX
•  Хурдан эхлүүлэх гарын авлага: Vitis 2019.2-д зориулсан MicroBlaze зөөлөн процессор

Баримт бичиг / нөөц

XILINX MicroBlaze зөөлөн процессорын үндсэн систем [pdf] Хэрэглэгчийн гарын авлага MicroBlaze Soft Processor Core System, MicroBlaze Soft Processor System, MicroBlaze Soft Processor, MicroBlaze

Лавлагаа

• Хэрэглэгчийн гарын авлага