sdr开发篇 6. zynq+ad9361的linux工程搭建

       SDR开发过程中，我们首先从hdl源码开始，从github下载_r1分支的zip包，解压后放置在工作区~/work/zynq_dev/ados。然后，创建Vivado工程，爱旅行源码配置环境并编译，需要注意的是，这个工程需要针对xmzed进行修改。接着，对DDR和EMIO接口进行适配，并导出HDF文件。

       接着，我们进入Petalinux 2.1工程阶段，拷贝适配后的HDF文件，并从github获取ADI的Linux内核和meta-adi。内核和meta-adi需下载、解压并配置，硬件信息目录中需要设置唯一的c 抽奖系统源码HDF文件。初次配置后，后续只需在修改后重新编译，配置启动方式、接口、SD卡，并解决source bitbake失败的问题。

       内核配置中，USB和IIO功能默认开启。设备树部分，需在dash环境下修改，并在device-tree.bbappend中添加自定义设置。root文件系统配置时，由于meta-adi的影响，需要调整petalinux-user-image.bbappend以恢复默认设置。

       编译工程时，注意分配足够的CPU资源，可能需要解决网络问题并设置全局代理。遇到错误时，源码资源讨论社区如jesd-status-dev-r0的fetch问题，需替换相关文件。最后，打包boot.bin并制作SD卡文件系统，包括EXT和FAT分区，并进行启动测试。

       测试阶段，通过拨码开关启动设备，使用默认root/root登录，进行IIO连接测试和Gnuradio发送信号测试。整个过程参考了相关教程和文档，如AD的开发指南和Linux驱动等。

EBAZ FPGA板卡

       购买到EBAZ FPGA板卡，其核心为ZYNQ7Z，专为EBIT BTC矿机设计，以其低廉价格吸引学习者。这款板卡配备了Xilinx的SOC、MB DDR3内存、flash动漫制作源码MB NAND和M以太网PHY。板子使用2.0mm的PHD排针供电，电压范围5V-V，通常从NAND启动挖矿程序。SD卡接口可以自行扩展，通过调整电阻实现从SD卡启动ZYNQ。咸鱼卖家提供了原理图和透明PCB图纸，方便参考。

       在没有调试器的情况下，需要根据datasheet将boot选择电阻调整至SD卡启动，IO0上拉电阻调整后，只需焊接D，即可成功上电。推荐使用位Linux虚拟机，通过SCP传输文件。分区后，将开源代码的镜像烧录到FAT分区，波特率设置为且无校验。微擎代理源码EBAZ的启动过程包括安装Linux，配置网络，如设置IP地址和桥接，共享WLAN和安装SSH服务。

       进一步的步骤包括下载petalinux依赖并安装，Uboot可以从github的Xilinx官方仓库获取，Linux则选择xilinx-v.3版本。在编译Uboot时，需根据个人需求修改源码，并确保安装了dash工具。以上步骤有助于顺利完成EBAZ的配置和使用。

如何利用Zynq-的PL和PS进行交互

       åœ¨Zynq-上编程PL大致有3种方法：

       1. 用FSBL，将bitstream集成到boot.bin中

       2. 用U-BOOT命令

       3. 在Linux下用xdevcfg驱动。

       æ­¥éª¤ï¼š

       1. 去掉bitstream的文件头

       ç”¨FSBL烧写PL Images没有什么好说的，用Xilinx SDK的Create Boot Image工具即可完成，不再赘述。用后两种方法需要把bitstream文件的文件头用bootgen工具去掉。

       ä¸€ä¸ªå…¸åž‹çš„bif文件如下所示：

       the_ROM_image:

       {

       [bootloader]<fsbl_name>.elf

       <pl_bitstream_name>.bit

       <u-boot_name>.elf

       }

       bif文件可以用文本编辑器写，也可以用Xilinx SDK的Create Boot Image工具生成。然后在命令行下用以下命令即可去掉bitstream文件的文件头。

       bootgen -image <bootimage>.bif -split bin -o i BOOT.BIN

       "-split”参数可以生成以下文件：

       <pl_bitstream_name>.bit.bin

       2. 在U-BOOT下烧写PL Image

       å‘½ä»¤â€fpga load”和”fpga loadb”都可以。区别是前一个命令接受去掉了文件头的bitstream文件，后一个命令接受含有文件头的bitstream文件。

       åœ¨OSL .2上，缺省编译就可以完整支持写入PL Image的功能。但是在Petalinux .下，尽管可以在U-BOOT下看到命令”fpga”，还需要在文件

       <PROJ>/subsystems/linux/configs/u-boot/platform-top.h 中增加以下内容后重新编译才可以支持具体的功能。

       /* Enable the PL to be downloaded */

       #define CONFIG_FPGA

       #define CONFIG_FPGA_XILINX

       #define CONFIG_FPGA_ZYNQPL

       #define CONFIG_CMD_FPGA

       #define CONFIG_FPGA_LOADFS

       åœ¨OSL .2 U-BOOT中，具体的功能是在zynqpl.c的zynq_load()中实现的。

       3. 在Linux下烧写PL Image

       OSL Linux .2.中已经含有xdevcfg驱动了（之前就有，不过本文是在这个版本上验证的），直接用以下命令就可以完成PL Image写入。

       cat <path_to_storage_media>/<pl_bitstream_name>.bit.bin > /dev/xdevcfg

       Linux驱动的源代码在xilinx_devcfg.c中。因为驱动的编号是通过alloc_chrdev_region()动态分配的，所以不需要手工用mknod命令手动建立设备节点。

       åœ¨Linux驱动中，每次往DevCfg中写入字节，直到全部写完。

       4. 在用户程序中烧写PL Image

       ç›®å‰æ²¡æœ‰çŽ°æˆçš„源码来完成这个功能，不过可以用mmap()把DevCfg的寄存器映射到用户程序的虚地址中，然后参考一些现成的软件代码来完成这个功能：

        * FSBL中的pcap.c

        * U-BOOT中的zynqpl.c

        * Linux中的xilinx_devcfg.c

        * Xilinx SDK中的例子。例子位于以下位置，随SDK的版本会有变化。

        C:\Xilinx\SDK\.1\data\embeddedsw\XilinxProcessorIPLib\drivers\devcfg_v3_0\examples\index.html

       å°ç»“：

       DevCfg外设内部有自己的DMA，只需要简单的配置PL Image的基地址和长度到DevCfg寄存器，就可以完成Zynq- PL Image的加载。Xilinx已经提供了灵活的解决方案，如果开发者要把这个功能集成在自己的应用程序中，也有很多的代码可以参考，并不是很困难的任务。

Linux 应用案例开发手册——基于Xilinx Zynq-/工业开发板

       开发案例说明

       开发案例位于产品资料“4-软件资料\Demo\tl-linux-application\”路径下的 base-demos 和 python-demos 目录。base-demos目录提供Linux常用开发案例，案例bin目录存放可执行文件，案例src目录存放源码。python-demos目录提供Python开发案例，脚本文件无需编译，可直接运行。测试板卡是基于Xilinx Zynq-系列XC7Z/XC7Z高性能低功耗处理器设计的异构多核SoC工业级核心板。

       若需重新编译Linux常用开发案例，请将对应案例src目录复制到Ubuntu工作目录下，进入src目录执行命令加载PetaLinux环境变量，并执行make命令进行案例编译。编译完成后，将在当前目录下生成可执行文件。

       Linux常用开发案例包括tl_led_flash、tl_key_test和tl_can_echo等。

       tl_led_flash案例功能是通过向评估底板用户指示灯LED设备节点反复交替写入1、0数值，实现LED闪烁效果。LED点亮与熄灭时间均为0.5s。程序流程示意图显示LED设备节点为“/sys/class/leds/user-ledX/”目录下的brightness。

       操作说明包括将案例bin目录下的可执行程序tl_led_flash复制到评估板文件系统，并在可执行程序所在目录执行命令运行程序，即可看到评估底板LED1以0.5s的时间间隔进行闪烁。同时，串口终端打印系统全部LED设备信息和程序当前控制的LED设备信息。

       关键代码包括预定义LED数组、LED亮灭操作和时间间隔。

       tl_key_test案例功能是通过监听用户按键设备节点状态，检测按键事件。程序流程示意图显示用户按键设备节点为“/dev/input/event0”。操作说明包括将案例bin目录下的可执行程序tl_key_test复制到评估板文件系统，在可执行程序所在目录执行命令运行程序，串口终端将打印提示信息。再按下评估板用户按键KEY1，程序将检测到按键事件，并打印按键状态信息。

       关键代码包括定义按键、监听按键事件和循环监听。

       tl_can_echo案例功能使用canutils工具包的canecho程序实现CAN接口数据接收并重发功能。canutils工具包内含5个独立程序，包括canconfig、candump、canecho、cansend、cansequence等。本案例仅使用canecho功能，如需实现其他功能，可自行下载canutils工具包并从中获取对应功能程序源码。操作说明包括使用USB转CAN模块连接评估板CAN接口和PC机USB接口，参照调试工具安装文档安装USB转CAN驱动和ECAN Tools调试软件，双击打开ECAN Tools软件，选择设备类型，然后点击“打开设备”。打开ECAN Tools界面，将案例bin目录下的PL端.bin格式可执行文件复制到评估板文件系统"/lib/firmware/"目录下，并执行命令加载PL端可执行文件。进入评估板文件系统使用文件系统自带的canconfig工具设置波特率，并启动CAN接口。将案例bin目录下的可执行程序tl_can_echo复制到评估板文件系统，执行命令查看程序参数信息，绑定CAN接口并接收由ECAN Tools发出的数据，然后将接收到的数据重新发送出去。

       关键代码包括使用socket监听CAN接口和将从CAN接口接收到的数据重新发送出去。

       tcp_udp_demos案例主要实现客户端(client)与服务端(server)的文本数据相互收发功能。案例包含4个程序，包括tl_tcp_server、tl_tcp_client、tl_udp_server和tl_udp_client。操作说明包括将案例bin目录下的4个可执行程序复制到评估板文件系统，在Ubuntu中执行命令使用OpenSSH登陆评估板文件系统，并在可执行程序所在目录执行命令运行TCP和UDP服务端和客户端程序。程序执行后，客户端将会连接服务端或服务端和客户端程序均在评估板上运行时，可进行本地回环测试。关键代码以TCP通信程序为例，包括注意源码中的数据结构和系统调用的使用。

       Python开发案例包括tl_led_flash和tl_key_test两个简单案例。操作说明包括将案例目录下的脚本文件拷贝到评估板文件系统，并在脚本文件所在目录执行命令查看程序参数信息，执行命令运行脚本程序，即可看到评估底板上的LED闪烁或检测按键事件。关键代码包括查找所有LED设备和控制LED亮灭，以及打开按键设备和监听按键事件。

       以上内容为Linux应用案例开发手册——基于Xilinx Zynq-/工业开发板中的详细开发案例和操作说明。更多关于嵌入式开发的内容分享，欢迎关注Tronlong创龙科技~