开发者分享 | 在 Zynq UltraScale 器件上通过 Vitis 创建 Linux 用户应用

FPGA开发圈 2020-11-20 00:00

点击“蓝字”关注我们


Linux 嵌入式设计中最基本的任务之一是创建用户应用程序。


在本篇博文中,我们将探讨如何在 Vitis™ 中使用 UIO 驱动框架创建简单的 Linux 用户应用。


1

硬件设计

本次使用的是 Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104 评估板。但是,无论您使用任何器件,下列步骤都应适用。 

先使用 Vivado® 来创建了块设计。建立了 Zynq UltraScale PS,并把 AXI GPIO 连接到 ZCU104 评估板上的 4 个 LED。


地址映射如下所示:


首先 在创建 XSA 时使用了以下选项:



2

 Linux 镜像

如果您使用开发板,则建议使用 BSP(如果存在)。

但在本示例中,我们使用模板来创建镜像。已经添加了 UIO 驱动程序,用于 AXI GPIO。

然后创建了 sysroot,在 Vitis 中需要使用它来进行交叉编译。

petalinux-create -t project --template zynqMP -n zcu104_linux

cd zcu104_linux

petalinux-config --get-hw-description=<path to xsa>

依次选择“DTG Settings -> (zcu104-revc)MACHINE_NAME”

petalinux-config -c kernel
Select Device Drivers -> Userspace I/O drivers
<*> Userspace I/O platform driver with generic IRQ handing
<*> Userspace platform driver with generic irq and dynamic memory

将 system-user.dtsi 替换为:

/include/ "system-conf.dtsi"

/ {

    chosen {

        bootargs = "earlycon clk_ignore_unused   uio_pdrv_genirq.of_id=generic-uio";

        stdout-path = "serial0:115200n8";

    };

};

 

&axi_gpio_0 {

    compatible = "generic-uio";

};

然后,运行以下命令:

petalinux-build

cd images/linux
petalinux-build --sdk
petalinux-package --sysroot


3

创建平台

这并非必要步骤,因为用户只需在 Vitis 中使用 sysroot 即可。

但为了便于使用,我们可以创建一个平台并在 Vitis 中使用此平台来创建 Linux 应用。

首先,设置平台文件。 

把平台文件组织为一种文件夹结构。这并非必要步骤,但用户需要注意 BIF 中的文件路径。

在 Bootgen 中使用 BIF 来创建可启动的镜像。此处我们仅使用占位符文件名。

mkdir -p sw_comp/src/a53/xrt/image
mkdir sw_comp/src/boot

  • 将 image.ub、boot.scr 和 rootfs.cpio.gz 文件从 PetaLinux image/linux 文件夹复制到sw_comp/src/a53/image 

  • 将 system.bit、bl31.elf、uboot.elf、zynqmp_fsbl(已重命名为 fsbl.elf)和 pmufw.elf 文件从 PetaLinux image/linux 文件夹复制到sw_comp/src/boot

创建 BIF:

the_ROM_image:

{

  [fsbl_config] a53_x64

  [bootloader] <zcu104_base/boot/fsbl.elf>

  [pmufw_image] <zcu104_base/boot/pmufw.elf>

  [destination_device=pl] <system.bit>

  [destination_cpu=a53-0, exception_level=el-3, trustzone] <zcu104_base/boot/bl31.elf>

  [destination_cpu=a53-0, exception_level=el-2] <zcu104_base/boot/u-boot.elf>

}


将 linux.bif 复制到sw_comp/src/boot。现在,在 Vitis 中创建一个新平台工程,如下所示:



这样就会在zcu104_base/export中创建平台。


4

在 Vitis 中创建 Linux 镜像


选择“从存储库中选择平台 (Select a platform from therepository)”,单击 + 图标并浏览至您的平台。


创建新应用:


此处可以看到,“应用设置 (Application settings)”默认使用的是平台中的设置。


选择“空白应用 (Empty Application)”模板,因为我们将创建自己的自定义应用。


右键单击 led_test 应用下的 src 文件夹,然后选择“新建 (New)”->“文件 (File)”


指定其文件名 (.c),然后单击“完成 (Finish)”。


现在,即可将以下代码复制到其中。这是一个简单的 UIO 示例,可用于开关 LED。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/mman.h>

#include <fcntl.h>

#define GPIO_MAP_SIZE           0x10000

#define GPIO_DATA               0x00

#define GPIO_TRI                0x04

#define LED_NUM             256

 

#define LED_DELAY             10000000

 

 

int main(int argc, char *argv[])

{

    int fd;

    char *uiod = "/dev/uio0";

    void *gpio_ptr;

    volatile int Delay;

 

    printf("AXI GPIO UIO test.\n");

 

    // open the UIO device file to allow access to the device in user space

 

    fd = open(uiod, O_RDWR);

    if (fd < 1) {

        printf("Invalid UIO device file:%s.\n", uiod);

        return -1;

    }

 

    // mmap the GPIO device into user space

 

    gpio_ptr = mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

    if (gpio_ptr == MAP_FAILED) {

        printf("Mmap call failure.\n");

        return -1;

    }

 

    // set bit0 on the GPIO to be output

    // see pg144 for ref

 

    *((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_TRI)) = 0x0;

 

 

    // Toggle the LED

    while (1) {

        int i;

        unsigned char led_pin = 0x0;

        for (i = 0; i < LED_NUM; i++) {

            *((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_DATA)) = led_pin;

            for (Delay = 0; Delay < LED_DELAY; Delay++);

            *((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_DATA)) = 0x0;

            led_pin++;

        }

    }

 

 

    // unmap the GPIO device from user space

 

    munmap(gpio_ptr, 4096);

    return 0;

}


选择系统工程,然后单击锤子图标。这样即可构建可执行文件,并创建启动镜像。

5

在硬件上执行测试

将所有镜像从led_app_system\Debug\sd_card复制到 SD 卡上。

启动后,将自动装载 SD 卡。

在此处更改目录,并执行led_app.elf,如下所示:


同时,您在板上应该还可以看到 LED 闪烁。

使用 Ctrl + c 即可取消。



关注我们

FPGA开发圈 这里介绍、交流、有关FPGA开发资料(文档下载,技术解答等),提升FPGA应用能力。
评论
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 43浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 84浏览
  • 「他明明跟我同梯进来,为什么就是升得比我快?」许多人都有这样的疑问:明明就战绩也不比隔壁同事差,升迁之路却比别人苦。其实,之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」,而是散发领导力特质的人,才更容易被晓明。许多领导力和特质,都可以通过努力和学习获得,因此就算不是天生的领导者,也能成为一个具备领导魅力的人,进而被老板看见,向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么?领导力是一种能力或特质,甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力,并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 93浏览
  • 在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下,各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身,更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性,哪怕是任何一个小小的问题,都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例,该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商,遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 54浏览
  • 在智能网联汽车中,各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS(全球导航卫星系统)、V2X(车联网通信)等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下,汽车的通信系统仍然可以正常工作,保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法,下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验,技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 65浏览
  • 1月7日-10日,2025年国际消费电子产品展览会(CES 2025)盛大举行,广和通发布Fibocom AI Stack,赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案,帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用,AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型,基于不同等级算力的芯片平台或模组,Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 53浏览
  • 一个真正的质量工程师(QE)必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以,可以说,这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说,质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」,守护神是"墨菲”,信奉的哲学就是「墨菲定律」。(注:墨菲定律是一种启发性原则,常被表述为:任何可能出错的事情最终都会出错。)做质量工程师的,有时会不受欢迎,也会被忽视,甚至可能遭遇主动或被动的阻碍,而一旦出了问题,责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 79浏览
  • 在过去十年中,自动驾驶和高级驾驶辅助系统(AD/ADAS)软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而,目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生,它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架,包含模块化的标准化应用程序和工具,旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处!无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰:他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案,直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 55浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 155浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模,包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额,同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 58浏览
  • HDMI 2.2 规格将至,开启视听新境界2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择,为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择,同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输(Fixed Rate Link)技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 55浏览
  • 本文介绍编译Android13 ROOT权限固件的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。关闭selinux修改此文件("+"号为修改内容)device/rockchip/common/BoardConfig.mkBOARD_BOOT_HEADER_VERSION ?= 2BOARD_MKBOOTIMG_ARGS :=BOARD_PREBUILT_DTB
    Industio_触觉智能 2025-01-08 00:06 111浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 107浏览
  • 职场是人生的重要战场,既是谋生之地,也是实现个人价值的平台。然而,有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿,让你原地踏步甚至退步。今天,我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式,看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中,最可怕的事情莫过于自满于现状,拒绝学习和改变。世界在不断变化,行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优,或者害怕尝试新事物,那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门,不如主动出击,保持学习和探索的心态。加入优思学院,可以帮助你快速提升自己,与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 47浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦