快速入门指南：
适用于 Vitis 2021.1 的 MicroBlaze 软处理器

介绍

本快速入门指南将引导您使用处理器预设设计创建基本的 MicroBlaze™ 处理器系统。
可以在背面找到其他资源和信息，以帮助您根据您的确切设计规格定制 MicroBlaze 处理器系统。 特点包括：

- 免版税
– 高度可配置
– 高性能
- 低电量
– Linux 和 RTOS 支持
– 免费开发工具

什么是 MicroBlaze 处理器？

MicroBlaze 是 Xilinx 的软处理器内核，针对 Xilinx 器件上的嵌入式应用进行了优化。 MicroBlaze 处理器易于使用，可根据需要灵活选择外设、内存和接口的组合。
MicroBlaze 处理器通常用于下表所示的三种预设配置之一： 运行裸机应用程序的简单微控制器； 具有高速缓存和内存保护单元的实时处理器，与运行 FreeRTOS 的紧密耦合的片上内存接口； 最后，一个带有运行 Linux 的内存管理单元的应用处理器。 下表（下表）显示了 Artix®-7 设备上这些配置的性能和利用率估计值。

	微控制器	即时的	应用
MHz	204	172	146
逻辑单元	1900	4000	7000
% 利用率	1%	2%	4%

*基于 XC7A200T -3 速度等级器件
MicroBlaze 可用作所有 Xilinx FPGA 中的独立处理器或 Zynq® SoC 系统中的协处理器。 也可以配置为添加tamp通过在锁步模式下配置以及通过三重模块冗余提供单事件扰乱缓解来提供更好的保护和故障保护。 使用 Xilinx Vitis™ 统一软件平台可以同时调试具有多个处理器的设计。

开始之前

本快速入门指南假定您以 Xilinx 开发板为目标。 如果此开发板来自 Xilinx 开发板合作伙伴，您需要下载最新的开发板和 exampVivado 中的项目。 请参阅常见问题解答（下一页）以获取我们一些合作伙伴的链接。

硬件开发

• 启动 Vivado® Design Suite（2021.1 或更高版本）。
• 在工具下选择 Vivado 商店。 选择 Boards 选项卡，然后单击左下角的 Refresh 以下载最新版本的目录。
• 下载完成后，选择 Open Examp乐项目。
• 当向导打开时，阅读信息文本并单击下一步。
• 在选择模板之前，再次单击左下角的刷新。
• 从模板中选择 MicroBlaze Design Presets，然后单击下一步。
• 输入项目的项目名称和位置 files 并单击下一步。
• 选择目标板，然后单击下一步。
• 选择微控制器，然后单击下一步。
• 现在单击 Finish 创建项目，Block Design 将打开。
• 双击图中的 MicroBlaze 块。
• 在预定义配置下，请注意 MicroBlaze 有不同的配置设置，包括左侧表格中提到的设置。 单击取消以保留当前设置。
• 现在要保存设计，请按 Ctrl + S 或单击 File→保存块设计。
• 接下来，要生成包含 FPGA 配置数据的比特流，请选择 Generate Bitstream。
• 启动综合和实施运行，单击是。 构建状态显示在 Vivado 的右上角。 就绪表示完成。
• 完成后，单击“确定”打开已实现的设计。
• 在主工具栏中，单击 File 并选择导出→导出硬件。 选中“包含比特流”复选框并确保将其导出到相同的项目位置，然后单击“确定”。
• 要使用此 MicroBlaze 处理器开始软件开发，请从主工具栏中选择工具 → 启动 Vitis IDE。 Vitis 现在将打开并导入硬件平台，包括 MicroBlaze μP。

软件开发

• 当 Vitis 启动时，单击 Browse... 选择与工作区相同的项目位置，然后单击 Launch。
• 选择创建应用程序项目，然后单击下一步。
• 单击从硬件 (XSA) 选项卡创建新平台，然后单击浏览。
• 验证您的项目位置并选择 XSA file 并单击打开，然后单击下一步。
• 将项目名称设置为 Hello_world，不带空格。
• 将 System project 设置为“your board name”_system，不带空格，然后单击 Next。
• 单击下一步，然后选择 Hello World 模板并单击完成。
• 展开 src 文件夹并双击 HelloWorld.c 以 view 并编辑源代码。
• 单击构建按钮以构建您的项目。
• 您将在资源管理器窗口中看到两个重要文件夹：

Hello_world 包含所有二进制文件、.C 和 .H（标题） files mb_preset_wrapper 包括电路板支持包 (bsp) 文件夹 – 软件驱动程序、软件规范和 Makefile.

• 确保您的目标板已打开并通过 USB-J 连接到主机 PCTAG 端口 – 此端口还用作与 MicroBlaze 处理器的 USB-UART 连接。
• 在顶部工具栏上，单击 Xilinx → Program Device，然后再次单击 Program 以使用您的硬件设计对 FPGA 进行编程。

软件开发（续）

• 通过单击 Window → Show 设置 UART 终端进行串行通信 View...，然后展开终端文件夹并双击终端。
• 通过单击打开终端 右下角的图标。
• 选择串行终端并使用以下设置：
  使用正确的 COM 端口
  波特率：115200
  数据位：8
  奇偶校验：无
  停止位：1
  流量控制：无
  超时（秒）：5
• 单击“确定”。
• 现在通过右键单击您的
  Hello_world 项目并选择 Run As... 选择 Launch
  硬件（单应用程序调试），然后单击确定。
• 您的程序将运行，您应该会在串行终端中看到“Hello World”弹出。
• 恭喜！ 您已经创建了您的第一个 MicroBlaze 处理器应用程序。
• 现在您可以尝试构建和运行其他 examp文件应用程序，例如提供的应用程序：

常见问题和其他资源

• 如何将第三方开发板加载到 Vivado examp乐设计？
• 如 Vivado 所示，下载最新的开发板并更新 examp乐项目。
• 我应该从哪里开始了解有关 MicroBlaze 处理器的更多信息？
  访问 MicroBlaze 设计中心。 它包含提供大量信息的文档、wiki 和视频教程的链接。 此常见问题解答中的大多数文档链接也可以在此处找到。
• 在哪里可以找到有关 MicroBlaze 处理器的具体详细信息？
  转至：UG984 – MicroBlaze 处理器参考指南。
• 如何估计我配置的 MicroBlaze 处理器的大小和性能？
  转到：MicroBlaze 性能指标作为起点。
• 在哪里可以找到更全面的教程？
  转至：UG940 – 实验 3：使用嵌入式 MicroBlaze 处理器。
• 我在哪里可以了解有关创建 Vivado 工具设计的更多详细信息？
  访问我们的 Vivado 设计中心。
• 是否需要使用 Vivado 工具才能启动 Vitis？
  不是。Vitis 是一个统一的软件平台，可以独立于 Vivado 启动。 但是，您需要一个 Viti 平台或从硬件 (.xsa) 创建一个新平台 file 以软件开发为目标。
• 如果我的目标板不在列表中，我该怎么办？
  许多电路板供应商提供电路板 files 和可添加到 Vivado 和 Vitis 的平台。 请联系特定制造商获取这些信息 files.
• 如果我需要更改我的硬件设计怎么办？
  关闭 Vitis 并在 Vivado 工具中进行所需的硬件设计编辑，然后按照位序列 file 一代。 然后，必须从 Vivado 工具中导出此更新的硬件设计，并将其作为新平台导入 Vitis。
• 如何扩展评估板的功能？
  PMOD、Arduino 扩展板、Click 板和 FMC 卡可用于扩展我们评估板的功能。
• 如何创建包含我的比特流和应用程序的可启动闪存映像？
  参见 UG7 的第 898 章。 在 Vivado 中，工具 → 关联 ELF File是…
  在 Vitis 中，Xilinx → Program FPGA（为 MicroBlaze 选择 ELF）。
• 当我导出硬件并启动 Vitis 时会发生什么？
  Xilinx 支持存档 (.xsa) file 被建造。 这 file 包含硬件规格、IP 接口、外部信号信息和本地存储器地址信息。 Vitis 使用它来创建硬件平台。
• 我如何在 Zynq®-7000 SoC 和 MicroBlaze 之间进行通信？
  在 YouTube 上查看此 QTV：Zynq 和 MicroBlaze IOP 块、OCM 和内存资源共享。
• 如何在单个系统中调试多个处理器？
  使用 Xilinx SDK 进行异构多核调试。
• MicroBlaze 处理器可以访问多少 FPGA 内存？
  可以创建访问 FPGA 上所有可用内存的 MicroBlaze 系统。 但这是以降低 FMAX 为代价的。 典型的 MicroBlaze 实施使用 128KB 或更少。
• Vitis for MicroBlaze 支持哪些操作系统和库？
  请参阅支持的操作系统和 UG643 - 操作系统和库指南。
• 我可以在 MicroBlaze 处理器上运行 Linux 或 RTOS 吗？
  是的。 为获得最佳性能，请选择应用程序或实时
  Vivado 中 MicroBlaze 设置中的预定义配置。
• 如何为 MicroBlaze 处理器创建 Linux 引导加载程序？
  转至：为 MicroBlaze 构建 U-Boot。

资源

• MicroBlaze 文档设计中心
• MicroBlaze 入门 Wiki
• MicroBlaze 软处理器内核产品页面
• 使用 MicroBlaze 处理器加速成本敏感型嵌入式系统开发
• 文档导航器嵌入式集线器
• Vivado 设计套件教程
• Xilinx Vitis 工具帮助
• 知识库答案记录
• 第三方合作伙伴委员会
  安富利 | 勤奋 | 特伦茨 | 附件 | iWave | 麦尔 | ALINX
•  快速入门指南：适用于 Vitis 2019.2 的 MicroBlaze 软处理器

文件/资源

XILINX MicroBlaze 软处理器核心系统 [pdf] 用户指南 MicroBlaze 软处理器核心系统、MicroBlaze 软处理器系统、MicroBlaze 软处理器、MicroBlaze

参考

• 用户手册