Xilinx可扩展处理平台ZYNQ嵌入式处理器与FPGA集成的独特创举
zynq ethtool 交叉编译
zynq ethtool 交叉编译1. 引言1.1 介绍交叉编译是一种在一种平台上生成针对另一种平台运行的程序的过程。
在嵌入式开发中，通常需要将程序从开发主机编译到目标设备上运行，由于设备和主机的体系结构不同，因此需要进行交叉编译。
本文将介绍在zynq平台上使用ethtool工具进行交叉编译的过程。
Zynq平台是一种基于Xilinx的SoC（片上系统）平台，它集成了ARM 处理器和可编程逻辑。
Ethtool是一个用于配置和诊断以太网适配器的工具，我们将使用它来测试zynq平台上的网络连接。
本文将会详细介绍交叉编译的概念，然后对zynq平台进行简要的介绍，接着介绍ethtool工具的基本用法。
然后我们将详细讨论在zynq平台上如何进行ethtool的交叉编译，包括必要的步骤和注意事项。
我们将展示如何通过测试和验证来确认交叉编译的程序在zynq平台上能够正常工作。
通过本文的介绍，读者将了解到交叉编译的基本原理，掌握在zynq平台上使用ethtool工具的方法。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用交叉编译技术，提高嵌入式开发的效率和准确性。
1.2 研究背景随着科技的不断发展，嵌入式系统在各个领域都扮演着非常重要的角色，其中基于FPGA和ARM处理器的嵌入式系统变得越来越流行。
Xilinx的Zynq平台是一种集成了FPGA和ARM处理器的嵌入式系统，具有高性能和灵活性，被广泛应用于各种领域。
在嵌入式系统开发过程中，调试和性能优化是非常重要的环节。
ethtool是一个用来配置和显示以太网接口参数的工具，它可以帮助开发人员诊断网络接口的问题、调整网络参数以及监控网络性能。
由于Zynq平台的特殊性，直接在其上运行ethtool并不总是最方便的选择。
在这样的背景下，进行zynq ethtool交叉编译变得非常必要。
通过交叉编译，可以将ethtool工具编译成适用于Zynq平台的可执行文件，从而方便我们在该平台上使用ethtool进行网络分析和调试工作。
ZYNQ_嵌入式软件开发
Example: Xapp1078 : Linux / Bare-metal AMP Xapp1079 : Bare-metal / Bare-metal AMP More info Refer to:
/Multi-OS+Support+(AMP+%26+Hypervisor)
FSBL工程根据XPS的XML文档选择需要的BSP驱动，并生 成ps7_init.c文件
相关文档： /support/documentation/user_g uides/ug821-zynq-7000-swdev.pdf
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Zynq-7000 Bootgen and BIF file format
Bootgen
A standalone tool for creating a bootable image suitable for the Zynq7000 AP SoC processor. The program assembles the boot image by prefixing a header block to a list of partitions. Each partition can be optionally encrypted and authenticated.
Page 3
Zynq-7000 开发工具 ---- XPS
XPS 可实现完整 的配置和定制操 作
管理 Zynq-7000 AP SoC 外设 IO 引脚启动配置和 初始化
器件安全、回读引 导和比特流管理 措施 项目专用配置感 知 无需用户掌握具 体硬件知识 利用可展开的软 件图自动构建一 级引导载入程序
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Zynq-7000 Power Management
Xilinx联盟计划合作伙伴的最新技术
Xilinx联盟计划合作伙伴的最新技术重点介绍了赛灵思联盟合作伙伴生态系统的最新技术更新赛灵思联盟计划是指与赛灵思合作推动全可编程技术发展的认证公司组成的全球性生态系统。
赛灵思创建了这个生态系统，旨在利用开放平台和标准以满足客户需求并致力于帮助它取得长期成功。
包括IP提供商、EDA厂商、嵌入式软件提供商、系统集成商和硬件供应商等在内的赛灵思联盟成员助力提升您的设计生产力，同时最大限度地降低风险。
下面为您分享一些精彩案例。
面向ZYNQ ULTRASCALE+ MPSOC的基于LINUX的多核框架鉴于即将推出的赛灵思Zynq? UltraScale+ ? MPSoC 具备更高的容量、性能和复杂度，因此应用开发人员需要采用新的改进的软件开发范式来有效管理并充分发挥该器件提供的异构处理能力。
Mentor Graphics 的Mentor 嵌入式多核框架作为一种支持基础结构可以管理计算资源的生命周期以及异构多处理环境中的处理器间通信。
Mentor 产品组合的初始集成展示了在管理生命周期和通信的四核ARM?Cortex ? -A53 上运行的SMP Linux。
Nucleus RTOS 运行于采用Mentor 嵌入式多核框架的ARM Cortex-R5 内核上。
Mentor 的Sourcery Codebench 工具可提供一种用来设计非对称多处理(AMP) 系统的集成开发环境。
开发人员在对异构内核上的异构软件环境进行调试和特性描述时需要面对特有的挑战。
Mentor 的嵌入式开发工具为用户避免了这些复杂问题，并使用户深入了解系统运行时间。
这些工具包括如下：用于在AMP 系统中进行资源分区的工具（今年晚些时候供货）用于构建和封装远程固件/ 应用程序的工具用于调试AMP 系统中出现的每个软件环境的IDE能对每个OS/ 应用环境进行特性描述并以统一的时间基准来分析数据的工具如需了解更多信息，敬请访问网址 .MATHWORKS扩大对 ZYNQ-7000全可编程SOC的支持赛灵思联盟计划成员MathWorks在2 0 1 4 b 版本中扩大了对赛灵思Zynq-7000 全可编程SoC 的支持。
AC7021B 开发板 用户手册说明书
文档版本控制目录文档版本控制 (2)(一)简介 (4)(二)ZYNQ芯片 (5)(三)DDR3 DRAM (7)(四)QSPI Flash (11)(五)eMMC Flash (12)(六)时钟配置 (14)(七)USB转串口 (15)(八)LED灯 (16)(九)复位按键 (18)(十)JTAG接口 (18)(十一)拨码开关配置 (19)(十二)电源 (20)(十三)结构图 (21)(十四)连接器管脚定义 (22)(一) 简介AC7021B(核心板型号，下同)核心板，ZYNQ 芯片是基于XILINX 公司的ZYNQ7000系列的XC7Z020-2CLG484I 。
ZYNQ 芯片的PS 系统集成了两个ARM Cortex™-A9处理器，AMBA®互连，内部存储器，外部存储器接口和外设。
ZYNQ 芯片的FPGA 内部含有丰富的可编程逻辑单元，DSP 和内部RAM 。
这款核心板使用了2片SK Hynix 公司的H5TQ4G63AFR-PBI 这款DDR3芯片，每片DDR 的容量为4Gbit ；2片DDR 芯片组合成32bit 的数据总线宽度，ZYNQ 和DDR3之间的读写数据时钟频率高达533Mhz ；这样的配置，可以满足系统的高带宽的数据处理的需求。
为了和底板连接，这款核心板的4个板对板连接器扩展出了PS 端的USB 接口，千兆以太网接口，SD 卡接口及其它剩余的MIO 口。
以及PL 端的BANK13, BANK33, BAN34和BANK35的几乎所有IO 口（198个），其中BANK33和BANK34的IO 的电平可以通过更换核心板上的LDO 芯片来修改，满足用户不用电平接口的要求。
对于需要大量IO 的用户，此核心板将是不错的选择。
而且IO连接部分，ZYNQ 芯片到接口之间走线做了等长和差分处理，并且核心板尺寸仅为60*60（mm ），对于二次开发来说，非常适合。
AC7021B 核心板正面图AC7021B 核心板背面图(二) ZYNQ 芯片开发板使用的是Xilinx 公司的Zynq7000系列的芯片，型号为XC7Z020-2CLG484I 。
zynq之emio详解与例程说明
文章主题：《深入探讨Zynq的EMIO接口及例程说明》1. 引言Zynq系列芯片作为现代嵌入式系统设计的核心之一，其拥有丰富的外设资源和灵活的可编程逻辑，为工程师们提供了极大的设计自由度。
其中，EMIO（Extended Multiplexed I/O）接口是Zynq芯片设计中的一个重要组成部分，它允许用户将 FPGA 片上的可编程逻辑与 PS （Processing System）相连的 GPIO 连接起来，从而在不使用 PL （Programmable Logic）资源的情况下，扩展 FPGA 的 IO 数量。
本文将深入探讨Zynq的EMIO接口，详细介绍其原理和使用方法，同时提供一些常见的例程说明，以帮助读者更好地理解和应用EMIO接口。
2. EMIO接口原理在Zynq芯片中，一部分PS的IO资源被映射到FPGA可编程逻辑上，这些资源被称为MIO（Multiplexed I/O）。
然而，对于一些高密度、大规模的外设接口来说，MIO的数量往往会显得不够用。
这时候，就需要使用EMIO接口，将FPGA上的部分IO资源映射到PS上，以扩展系统的IO功能。
EMIO接口的实现依赖于Zynq的片上配置资源和PS的逻辑管理单元，通过配置PL和PS之间的连接关系，使得FPGA上的IO资源能够与PS相连。
在实际应用中，EMIO接口的使用可以极大地扩展Zynq系统的IO资源，从而满足各种外设接口的需求。
3. EMIO接口使用方法为了使用EMIO接口，首先需要在Vivado工程中进行正确的引脚约束。
在FPGA设计中，需要将特定的IO引脚映射到EMIO接口上，并配置相应的PS逻辑管理单元，从而建立PL和PS之间的连接。
通过Vivado提供的Block Design工具，可以直观地设置各个IO资源的映射关系，并生成相应的约束文件。
在软件开发阶段，可以通过Xilinx提供的工具链，使用C/C++或者HDL语言来编写相应的驱动程序和逻辑控制代码，实现对EMIO接口的访问和控制。
基于zynq7010的数字存储示波器设计
电源是硬件设计的重中之中，根据不同的需求合理设计电源才能满足硬件性能指标。在本设计中有众多的芯片需要供电，供电电压，功耗，纹波要求不尽相同。所以电源设计中采用12V-1.5A直流供电，使用LDO降压至9V，5V，3.3V，采用DC-DC开关电源集成块输出正负双5V电源给运放供电。
2.1.3信号采集电路设计
第3章实现功能
3.1实现功能描述
在ZYNQ7010核心板构成的主控电路中，通过接插件连接底板上的电源部分、信号采集的模拟电路部分、独立按键部分、TFT液晶显示部分构成了整个设计的硬件。在ZYNQ7010上运行嵌入式Linux系统，在系统之中实现DDR3、以太网、TFT屏幕，按键等驱动。通过Liunx驱动配置PL的bit文件，通过AXI接口配置PL中的模块工作寄存器，让PL中的信号采集，增益控制，触发等功能运行。PS通过AXI接口回读PL中RAM存储的信号，并显示在TFT屏上，完成整个系统的稳定运行。
(2)开关电源：采用A1205S-1W集成块将12v输入转换为正负双5伏输出，该集成块采用DC-DC隔离降压方式，电压转换效率高，发热量小，集成度高。缺点是输出纹波大，电磁干扰会影响旁边的模拟电路。在本设计中该电源用来给运放供电，其实这是非常不明智的选择，该电源会有很大的输出纹波和开关噪声，作为运放电源会在输出信号中引入该电源噪声，但是为了让输入电源简洁统一，故采用这种方案，经过π型LC滤波器的处理，电源噪声已经很小。
DSP, FPGA, POWER PC are the main master controls in oscilloscopes, from the developing of information processing technique, FPGA has big advantage in signal collection for its particular parallel processing.The chip ZYNQ7010 of this project comes from XILINX cooperation which has dual ARM A9 processor.
FPGAxilinx开发环境Vivado介绍
FPGAxilinx开发环境Vivado介绍Zynq7000中PS和PL进⾏协同⼯作，其性能架构需要更好的开发⼯具和⼿段。
为提⾼设计效率，简化设计流程，Xilinx推出了以知识产权（（Intellectual Property，IP）和系统为中⼼的Vivado设计套件[25-27]。
该套件包括硬件平台设计和开发⼯具Vivado IDE（Vivado Itegrated Development），嵌⼊式开发⼯具Xilinx SDK（Software Development Kit）以及⾼层次综合Vivado HLS（High-Level Synthesis）。
为更好的理解基于Zynq7000的软硬件协同设计流程，⾸先对上述开发⼯具进⾏介绍：（1）Vivado IDE：Vivado IDE将寄存器传输级（Register-Transfer Level，RTL）的电路设计和基于IP核的系统级设计集成在⼀个设计环境中，并且提供了IP集成器和IP封装器等⾼效的设计⼯具，⽤户可以直接调⽤套件提供的IP核，也可以根据⾃⾝需求编写RTL代码，利⽤IP封装器封装后直接例化使⽤。
为⽅便⽤户设计，Vivado IDE⽀持MicroBlaze软处理器的总线接⼝和IP端⼝⾃动连接，编译综合后可直接⽣成PS配置⽂件和PL⽐特流⽂件。
（2）Xilinx SDK：SDK是基于Eclipse平台开发的软件设计⼯具，⽀持Zynq7000系列器件。
SDK⽀持C或C++语⾔，为所有IP核提供驱动程序。
并且SDK内部配备各种软件调试⼯具，⽀持断点设置、单步调试以及内存监控等功能，可以与Vivado IDE内部的集成逻辑分析仪（Integrated Logic Analyzer，ILA）协同调试，提⾼了软硬件协同处理系统的设计效率。
（3）Vivado HLS：Vivado HLS是⼀种算法级的设计⼯具，⽀持C或C++等⾼级编程语⾔。
该⼯具可将实现算法的⾼级编程语⾔转化为RTL 级硬件电路。
XILINX_zynq_详解（1）
XILINX_zynq_详解（1）Xinlix的FPGA确实做的是⼜⼤⼜强，接触FPGA有5、6年的时间，从没有详细的了解⼀下FPGA是什么？FPGA可以做什么？FPGA的溯源在哪⾥？FPGA的⼚商有哪些？FPGA的选型该怎么进⾏？FPGA在⼈⼯智能上会有什么发展前景？FPGA该如何学习？FPGA的着⼒点该在什么地⽅？ 接着新开园的新鲜劲，做⼀下总结，因为涉及内容较多，为了能浅显易懂的介绍好各个问题，有必要也必须拉出⼀条主线来。
稍微⾛个神，为什么写博客？很多⼈在写，我个⼈意见，写博客不是⽬的，⽬的是能够将知识系统的总结⼀下。
在⽹络上泛泛的看来的东西，太杂太不系统，如果不整理⼀下、消化⼀下，可能还是没有⼀点进步，所以要写出来，总结下来。
好，来拉⼀条主线？什么是FPGA【定义】→FPGA的⼚家有哪些【选型】→FPGA是什么、FPGA可以做什么【应⽤】—————————————我是分隔符———————————————————————————①什么是FPGA? FPGA-Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列，它是在其他可编程器件，如PAL\GAL\CPLD的基础上进⼀步发展的产物，也是为ASIC(专⽤集成电路)领域中的⼀种半定制电路⽽出现的，克服了原有可编程器件门电路书有限的缺点，FPGA⼀般来说⽐ASIC（专⽤集成电路）的速度要慢，实现同样的功能⽐ASIC电路⾯积要⼤。
但是他们也有很多的优点⽐如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价。
⼚商也可能会提供便宜的但是编辑能⼒差的FPGA。
因为这些有⽐较差的可编辑能⼒，所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的，然后将设计转移到⼀个类似于ASIC的芯⽚上。
另外⼀种⽅法是⽤CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。
【摘⾃度娘】 看来很成功的产物，发展壮⼤的过程不可避免的会经历艰难困苦，FPGA也不例外，1985年的冬天，全球⾸款FPGA产品⽐我早2年出⽣了，起名：XC2064，诞⽣宣⾔：未来⼗年内每⼀个电⼦设备都将有⼀个可编程逻辑芯⽚！当时呱呱落地的它可能想不到，今天的它确实实现了这个理想。
zynq sleep的用法
zynq sleep的用法Zynq是一款由赛灵思公司（Xilinx）开发的可编程SoC（SystemonChip），集成了ARM CortexA9处理器和FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的功能。
作为一种高性能、低功耗的片上系统解决方案，Zynq在嵌入式系统设计中具有广泛的应用。
其中之一是在系统中实现低功耗模式，以延长设备的电池寿命或降低功耗。
本文将重点介绍Zynq的睡眠模式（Sleep mode）的用法及其在低功耗设计中的应用。
第一部分：Zynq睡眠模式的概述1.1 什么是睡眠模式？在嵌入式系统设计中，睡眠模式是一种系统非活动期间的低功耗模式。
当系统处于睡眠模式时，其进程和外设都处于休眠状态，以降低功耗，并在有需要时通过一定的触发条件唤醒。
1.2 Zynq的睡眠模式Zynq提供了多种睡眠模式，可以根据具体应用场景选择合适的模式。
1.2.1 系统级睡眠（Systemlevel sleep）系统级睡眠模式是指将整个系统设置为低功耗模式，除了必需的电源（例如保持存储器中的状态）外，几乎所有外设和处理器都处于休眠状态。
在此模式下，系统的功耗最低。
该模式可以通过软件配置来实现。
1.2.2 处理器级睡眠（Processorlevel sleep）处理器级睡眠是指只将处理器部分设置为低功耗模式，而其他外设仍然保持活动状态。
在此模式下，处理器的功耗会降低，但外设可以继续工作，以保持系统的某些功能。
处理器级睡眠模式可以通过软件配置进行。
1.2.3 设备级睡眠（Devicelevel sleep）设备级睡眠是指将特定外设设置为低功耗模式，而其他外设和处理器继续保持活动状态。
这种模式可以实现对某些高功耗外设（如摄像头、传感器等）进行控制，以降低整个系统的功耗。
1.3 睡眠模式的使用考虑因素在选择使用睡眠模式之前，设计者需要考虑以下几点因素：1.3.1 系统响应时间睡眠模式下，系统需要重新启动或唤醒，这会导致一定的延迟。
《面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈设计与实现》
《面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈设计与实现》一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展，EtherCAT （Ethernet for Control Automation Technology）通信协议以其高速、实时、高效率的特性，在嵌入式系统领域得到了广泛应用。
ZYNQ嵌入式平台作为一款高性能、低功耗的SoC（System on a Chip）芯片，为EtherCAT通信协议的实现提供了理想的硬件基础。
本文将详细介绍面向ZYNQ嵌入式平台的EtherCAT通信协议栈的设计与实现。
二、EtherCAT通信协议概述EtherCAT是一种基于以太网的实时通信协议，主要用于工业自动化控制领域。
它通过优化数据传输和同步机制，实现了高速、实时、高效率的通信。
EtherCAT协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和应用层等多个层次，其中物理层和数据链路层由硬件实现，应用层则由软件实现。
三、ZYNQ嵌入式平台简介ZYNQ嵌入式平台是一款基于Xilinx FPGA和ARM Cortex-A9处理器的SoC芯片，具有高性能、低功耗、可扩展等优点。
其硬件架构包括可编程逻辑（FPGA）和处理器系统（PS），为EtherCAT通信协议的实现提供了良好的硬件基础。
四、EtherCAT通信协议栈设计在ZYNQ嵌入式平台上实现EtherCAT通信协议栈，需要从硬件和软件两个方面进行设计。
1. 硬件设计：（1）选择合适的以太网控制器芯片，与ZYNQ嵌入式平台的处理器系统（PS）进行连接，实现物理层和数据链路层的通信。
（2）设计可编程逻辑（FPGA）电路，实现EtherCAT协议的编码和解码功能。
2. 软件设计：（1）设计应用层软件，实现EtherCAT协议的报文处理、数据传输和同步等功能。
（2）设计驱动程序，与硬件进行交互，实现数据的收发和通信功能的控制。
五、EtherCAT通信协议栈实现在实现EtherCAT通信协议栈时，需要遵循以下步骤：1. 配置以太网控制器芯片的参数，如IP地址、子网掩码等，建立与ZYNQ嵌入式平台的连接。
zynqmpsoc 通用编译方法
zynqmpsoc 通用编译方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：Zynq MPSoC 是赛灵思公司推出的一款功能强大的可编程芯片，它集成了ARM 处理器和FPGA，可在一个芯片上实现复杂的计算任务。
在开发基于Zynq MPSoC 的应用程序时，一个重要的步骤就是编译程序。
本文将介绍一种通用的编译方法，帮助开发人员更高效地进行程序编译。
一、选择合适的编译工具在Zynq MPSoC 的开发过程中，选择合适的编译工具是非常重要的。
常见的编译工具包括Vivado HLS、Vivado SDK、SDSoC 和Petalinux 等。
根据项目的具体要求，选择适合的编译工具能够提高效率和准确性。
Vivado HLS 是一个C、C++ 代码到IP 或RTL 代码的转换工具，能够将高级语言代码转换为硬件描述语言代码，通过Vivado 工具链进行综合和实现。
当需要在Zynq MPSoC 中实现特定的硬件加速器时，Vivado HLS 是一个非常有用的工具。
Vivado SDK 则是用于开发基于ARM 处理器的软件应用程序的工具。
通过Vivado SDK，开发人员可以方便地进行应用程序的编译、调试和性能优化。
SDSoC 是赛灵思推出的一款基于LLVM 的编译工具，能够将C、C++ 代码编译成FPGA 可加速的硬件逻辑。
SDSoC 还提供了多种优化选项，开发人员可以灵活地调整编译过程，以获得更好的性能。
Petalinux 是一个Linux 发行版，专门设计用于嵌入式系统。
Petalinux 的优势在于能够为Zynq MPSoC 提供一个轻量化的Linux 系统，方便开发人员进行应用程序的部署和调试。
二、创建工程在选择了合适的编译工具后，接下来就是创建工程。
在Vivado HLS 中，可以通过Vivado IDE 创建一个新的工程，导入需要转换的高级语言代码，并进行综合和实现。
在Vivado SDK 中，也可以通过Vivado IDE 创建一个新的软件工程，导入需要编译的源代码，并进行编译、调试和性能分析。
FPGA现代数字系统设计基于ilinx可编程逻辑器件与Vivado平台
目录分析
目录分析
《FPGA现代数字系统设计基于ilinx可编程逻辑器件与Vivado平台》是一本 深入浅出地介绍FPGA（现场可编程门阵列）设计和实现的书籍。作为一本专注于 Xilinx可编程逻辑器件和Vivado平台的书籍，其目录结构也反映了这一核心内容。 以下是该书的目录分析：
目录分析
这部分内容主要介绍了FPGA的基本概念、发展历程以及在数字系统设计中的 应用。还简要介绍了Xilinx公司及其产品，为后续深入学习打下基础。
精彩摘录
“在FPGA设计中，测试和验证是不可或缺的一环。通过充分的测试，我们可 以确保设计的正确性和可靠性。”
精彩摘录
“随着技术的不断发展，FPGA设计也在不断演进。未来，FPGA将在人工智能、 物联网、云计算等领域发挥更加重要的作用。因此，学习和掌握FPGA设计对于数 字系统设计师来说具有重要意义。”
目录分析
在这一部分，作者进一步探讨了高级的FPGA设计技术，包括高层次综合、者在实现复杂数 字系统的同时，优化设计性能和功耗。
目录分析
最后一部分内容以实际案例分析结束，包括几个具有代表性的FPGA设计项目。 通过这些案例的分析，读者可以更好地理解前面所学知识在实际项目中的应用。
目录分析
这一章详细介绍了Vivado设计套件，包括其功能、界面、以及在FPGA设计中 的重要性。通过这一章，读者可以了解如何使用Vivado进行FPGA设计的整个流程。
目录分析
在这一部分，作者深入探讨了数字系统设计的基础知识，包括逻辑门、触发 器、寄存器、以及基本的组合和时序逻辑电路。这些知识为后续的FPGA设计提供 了理论支持。
目录分析
这一章详细介绍了使用Vivado进行FPGA设计的整个流程，包括设计输入、综 合、实现以及生成比特流等步骤。还介绍了如何进行时序分析以及优化设计。
NI嵌入式创新应用开发平台myRIO介绍
全新学生嵌入式系统设计平台NI myRIO简介1. 概述NI myRIO是NI针对教学和学生创新应用而最新推出的嵌入式系统开发平台。
NI myRIO内嵌Xilinx Zynq芯片，使学生可以利用双核ARM Cortex-A9的实时性能以及Xilinx FPGA可定制化I/O，学习从简单嵌入式系统开发到具有一定复杂度的系统设计。
NI myRIO的便携性、快速开发体验以及丰富的配套资源和指导书，使学生在较短时间内就可以独立开发完成一个完整的嵌入式工程项目应用，特别适合用于控制、机器人、机电一体化、测控等领域的课程设计或学生创新项目。
由于NI myRIO是一款针对学生创新应用的平台，因此在产品开发之初即确定了以下重要特点：✓易于上手使用：引导性的安装和启动界面可使学生更快地熟悉操作。
✓编程开发简单：支持用LabVIEW或C/C++对ARM进行编程，LabVIEW中包含大量现成算法函数，同时针对NI myRIO上的各种I/O接口提供经过优化设计的现成驱动函数，方便快速调用，甚至比使用数据采集（DAQ）设备还要方便；如果学生需要对FPGA进行自定义编程，可采用LabVIEW图形化编程方式进行开发。
✓安全性：直流供电，根据学生用户特点增设特别保护电路。
✓便携性同时，NI myRIO是一款真正面向实际应用的学生嵌入式开发平台。
NI myRIO采用NI工业级标准可重配置I/O (RIO) 技术，与NI其他工业级的嵌入式监测与控制开发平台（如NI CompactRIO及NI Single-Board RIO）具有相似的系统结构和开发体验，学生通过NI myRIO获得相应的经验后可将其用于其他更加复杂的工业嵌入式应用开发或相关科研项目。
2. 型号与规格NI myRIO分为NI myRIO-1900与NI myRIO-1950两种型号，两种型号的主要区别是NI myRIO-1900带有外壳，同时多一组I/O接口，并支持Wifi连接。
zynq block design 逻辑编程
Zynq Block Design 逻辑编程如今，嵌入式系统已经成为了现代信息技术中不可或缺的一部分。
作为嵌入式系统设计的关键组成部分，FPGA 的设计和编程技术也越来越受到业界的关注。
而在 FPGA 的设计和编程技术中，Zynq Block Design 逻辑编程则是一种常见且重要的技术手段。
本文将针对 Zynq Block Design 逻辑编程进行深入探讨，旨在帮助读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
一、Zynq Block Design 简介Zynq-7000 系列芯片是由 Xilinx 公司推出的一款嵌入式处理器与可编程逻辑器件相结合的器件。
Zynq-7000 系列芯片集成了 ARM 处理器与 FPGA，并提供了一种新的设计方法：Zynq SoC（System on Chip）架构。
Zynq SoC 架构将传统的处理器系统与可编程逻辑系统整合在一起，实现了更加紧凑和高效的设计。
在 Zynq SoC 架构中，Zynq Block Design 逻辑编程则是实现可编程逻辑系统的重要手段之一。
二、Zynq Block Design 的基本原理Zynq Block Design 是一种基于 Vivado 设计套件的 IP 核设计方法。
通过 Vivado 设计套件，设计者可以快速而灵活地构建具有不同功能的 IP 核，并将其集成到 Zynq SoC 中，从而实现整个系统的设计。
Zynq Block Design 的基本原理可以概括如下：1. IP 核设计：在 Vivado 中，设计者可以通过 IP Integrator 工具对所需的 IP 核进行设计和配置。
IP 核可以是各种不同功能的逻辑单元，如数据处理单元、接口单元、控制单元等。
设计者可以根据实际需求从Vivado 提供的 IP 核库中选择合适的 IP 核，并对其进行配置和连接。
2. Block Design 构建：设计者可以将设计好的 IP 核通过 IP Integrator 工具进行连接和配置，构建出完整的 Block Design。
Xilinx-XADC的使用中文介绍
Zynq器件XADC的使用(原创)1．前言赛灵思的7系列FPGA和Zynq器件创造性地在片上集成了模数转换器和相关的片上传感器（内置温度传感器和功耗传感器），这是相比赛灵思前一代产品来新增加的特性，可在系统设计中免去外置的ADC器件，有力地提高了系统的集成度。
本文就这一新模块的使用进行简单介绍，希望对大家有所帮助，当然如有不当之处还请高手指正，以免误导大家，欢迎大家补充。
2．XADC模块介绍2.1 XADC模块概述Zynq器件XADC模块包括2个12比特1 MIPS的模数转换器和相关的片上传感器，模数转换器能为系统应用提供通用目的的高精度的模拟接口，下图是XADC模块的框图：XADC模块支持不同的操作模式，如外步触发同步采样模式；可接受不同类型的模拟输入信号，如单端或差分信号；最多能接受17路外部的模拟输入信号。
XADC模块也包括一定数量的片上传感器用来测量片上的供电电压和芯片温度，这些测量转换数据存储在一个叫状态寄存器（status registers）的专用寄存器内，可由FPGA内部叫动态配置端口（DynamicReconfiguration Port (DRP)）的16位的同步读写端口访问。
ADC转换数据也可以由JTAG TAP访问，这种情况下并不需要去直接例化XADC模块，因为这是一个已经存在于FPGA JTAG结构的专用接口，此时因为没有在设计中直接例化XADC模块，XADC模块就工作在一种预先定义好的模式叫缺省模式，缺省模式下XADC模块专用于监视芯片上的供电电压和芯片温度。
XADC模块的操作模式是由用户通过DRP或JTAG接口写控制寄存器来选择的，控制寄存器的初始值有可能在设计中例化XADC模块时的块属性（block attributes）指定。
2.2 XADC模块管脚需求所有的XADC模块专用管脚都位于bank0, 所以都加有_0的后缀。
下图表示了XADC的基本输入输出需求：这有两种推荐配置：图中左边XADC由Vccaux(1.8V)供电，并且用一个外部的1.25V参考源。
Zynq-7000可扩展处理平台
可扩 展性和 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的可扩 展性 ，在管理风 险上有优势 ，总
Ｚ ｎ ． ０ ０处 理 器 是 一 套 完 整 的 系 统 ，硬 核 的 部 分 和 体 来看 ，Ｚ ｎ ．０ ０会有 比较长 的生命周 期 ，是 比较 新的 ｙｑ７０ ｙ ｑ７ ０ 软核 的部 分是互相 协同的工 作方式 ，由于 存在可编程 逻辑 解 决 方 粟 。
设计环境 ， 具有 完整的软件编程模型 ，
ＳＣｓ 案来搭 建下一 代的处理 器系统 。多芯 同时 Ａ Ｉ 有 技术风险 和生产方面 的 还 有大家 非常熟悉 的软件 和硬件 的设
片方案 成本较 高 ，功耗 大 ，占用更多 风 险 ，研发 周期相 对 比较长 ，在 上市 计 流程。它们具有 灵活 的加 速器
的部件 ，大 家在应对下 一代 的应 用需求或 者对现有需 求进
行延 伸扩展 时有 非常大 的灵活 性 。同时 Ａ ＲＭ 的处理 方面
是工业标 准的部件 ，可 以用 以前 的代码和 以前的 设 汁，也 可以 引用很 多业界上 先进的设 计 ，是很好 的处理器 ，希 望 大家可 以从 网站上进行更多深入的了解 。
可编程逻辑 的部分
可编程 逻辑 的部 分通常会包含相
在处理器 子系统框 图的上边的部 当数 量的逻辑单元 ，Ａ Ｉ ＳＣ设计工程师 分 ，有 Ｓ１ Ｄ１的 控制 器 ，Ｓ１控制 可 能会把 它理解 成最新 配置 ，同时也 和
ＦＧ Ｐ Ａ的部 分用于扩 展 子系统 ，有 丰 器 或者 说 静态 存储 器 包含 多 个接 口， 包含 了 Ｄ Ｂ单元大块的 Ｒ Ｍ ，或者 Ｓ Ａ 富 的扩展 能 力 ，有超 过 ３ ０ ０ ０个 内部 互联 ，提供 的带 宽非常 丰富 。此 外在 Ｉ Ｏ整 件 方 面 ，Ｆ ＧＡ的优 点 是 ｌ Ｐ Ｏ可 以充 分 自定义 ，可 以在 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ部分提 供 集成高速 的 串行 口，执行 多种 串行 标 准。同时在 Ｆ ＧＡ内集 成了一个硬 Ｐ 核 ，即模数 转换器 ，这些总体 部件共
zynq-7000简介
赛灵思Zynq-7000 可扩展处理平台（EPP）将双 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器系统与可编程逻辑和硬 IP 外设紧密集成在一起，提供了灵活性、可配置性和性能的完美组合。
围绕其刚刚推出的可扩展处理平台（EPP），赛灵思在今年3月发布了基于Zynq -7000新系列的首批器件。
采用 28 nm制造工艺， Zynq-7000嵌入式处理平台系列的每款产品均采用带有NEON及双精度浮点引擎的双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理系统，该系统通过硬连线完成了包括L1，L2 缓存、存储器控制器以及常用外设在内的全面集成。
(图 1)。
尽管 FPGA 厂商此前已推出过带硬核或软核处理器的器件，但 Zynq-7000 EPP 的独特之处在于它由ARM 处理器系统而非可编程逻辑元件来进行控制。
也就是说，处理系统能够在开机时引导（在FPGA 逻辑之前）并运行各个独立于可编程逻辑之外的操作系统。
这样设计人员就可对处理系统进行编程，根据需要来配置可编程逻辑。
利用这种方法，软件编程模式将与全功能标准 ARM 处理器片上系统（SoC）毫无二致。
过去设计师需要对 FPGA 逻辑进行编程以运行片上处理器。
那就意味着如果想要使用器件，必须得是 FPGA 设计师。
但现在使用 Zynq-7000 EPP，则完全不必担心这一问题。
图 1 ——不同于以往在 FPGA 架构中嵌入 MPU ，赛灵思全新 Zynq-7000 EPP 系列使用ARM 处理器而非可编程逻辑来进行控制。
图1中文字：Multi Gigabit Transceivers 多个千兆位收发器新产品系列消除了延迟和从头设计芯片的风险，这意味着系统设计团队可以利用其先进的高级软硬件编程多功能性简便快速创建创新型片上系统，而这是其他任何半导体器件都无法实现的。
这样，Zynq -7000 EPP 能够为广大的创新者带来无法比拟的益处，无论是专业的硬件、软件、系统设计师或仅是单纯的“制造商”，他们都可以探讨处理能力与编程逻辑结合的可能性，进而创建出从未想象过的创新应用。
zynq 固化方法
zynq 固化方法Zynq固化方法Zynq是一种集成了ARM处理器和可编程逻辑的芯片，具有高度的灵活性和可扩展性。
在设计中，固化（FPGA Flash Programming）是将可编程逻辑的配置信息存储在非易失性存储器中，使其在下次启动时自动加载的过程。
本文将介绍Zynq固化方法的一些常见技术和步骤。
一、固化方式在Zynq芯片中，常见的固化方式有两种：串行配置和并行配置。
串行配置是通过SPI接口将配置数据从外部存储器传输到FPGA芯片，而并行配置是通过并行接口将数据传输到FPGA芯片。
这两种方式各有优劣，根据具体应用需求选择合适的方式。
二、配置文件生成在进行固化之前，需要生成一个配置文件（bitstream）来描述可编程逻辑的实现。
通常使用Vivado工具来进行设计和生成配置文件。
在Vivado中，可以使用HDL语言（如Verilog或VHDL）进行设计，并通过综合、布局布线等步骤生成位文件。
三、存储器选择Zynq芯片中可用的非易失性存储器包括QSPI Flash、NAND Flash和SD卡等。
选择存储器时需要考虑存储容量、读写速度、接口类型等因素。
QSPI Flash通常用于存储小容量的配置文件，而NAND Flash和SD卡适用于存储大容量的数据。
四、固化过程1. 将配置文件加载到存储器中：将生成的配置文件通过编程器或者其他方式加载到选定的存储器中。
2. 将存储器连接到Zynq芯片：将存储器与Zynq芯片连接起来，确保接口的正确连接。
3. 配置启动模式：在Zynq芯片中选择正确的启动模式，以确保正确的固化过程。
启动模式可以通过硬件开关、引脚设置或者软件配置来选择。
4. 启动芯片：将Zynq芯片上电，使其进入启动过程。
5. 加载配置文件：在启动过程中，芯片会自动从存储器中加载配置文件，并将可编程逻辑进行配置。
五、固化成功判断在固化过程中，可以通过以下方式判断固化是否成功：1. 配置状态指示灯：在Zynq芯片上，通常会有一个配置状态指示灯，用于指示固化的状态。
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Xilinx可扩展处理平台ZYNQ嵌入式处理器与FPGA集成的独特创举摘要：Xilinx的EPP(可扩展处理平台)――Zynq-7000系列将业界标准的ARM双核Cortex-A9 MPCore处理系统与Xilinx可扩展的28nm FPGA架构整合在一起，在单一芯片上集成了“嵌入式处理器+FPGA”等性能。
关键词：Zynq；EPP；Cortex-A9 MPCore；28nm引言全球可编程平台领导厂商赛灵思(Xilinx)公司今年的市场重点是28nm的7系列产品及Zynq。
不久前，Xilinx公司才宣布开始向客户出货首款Zynq可扩展处理平台(EPP)。
那么，Zynq是什么样的产品?为何Xilinx 称“Zynq为Xilinx打开了新的篇章，同时为整个嵌入式行业和FPGA业也打开了新的篇章”?28nm FPGA的优势首先，Zynq是基于28nm制程的FPGA。
Xilinx的全球总裁兼CEOMoshe Gavrielov指出，以28nm制程来看，ASIC与ASSP的一次性费用(NRE)将高达5000万美元，若重新设计还得再付担原费用的50％。
此外，随着全球化趋势及网络的普及，竞争者不再只是本国而是来自全世界的抢食，系统对产品设计性价比的考量也更加严峻。
因此，独特性及灵活性成为大多数厂商设计考量的着眼点。
因此，以灵活性、上市快及较低成本取胜的FPGA 处于健康的增长态势(图1)。
ARM的A9 MPCore受到热捧Xilinx为何选择了跟ARM合作，来开发一个双核的Cortex-A9 MPCore处理器?因为ARM处理器在业界领先，已被客户广泛采用，还有其总体生态环境、支持工具都比较成熟。
经过20年的发展，在处理器世界中，尽管处理器的用量越来越大，但主流平台的数量越来越少，美国《Microprocessor Forum》杂志认为，1992年活跃着众多的处理器平台(图2)，但是2009年只有四大主流平台：ARM，x86，PPC(PowerPC)和MIPS平台。
其中ARM 以生态环境丰富成为瞩目的热点之一。
ARM总裁Tudor Brown称，ARM全球有合作伙伴900家企业，合作伙伴的势头发展良好(图3)。
并承诺：“今后，ARM 将持续地在产品路线图上和伙伴关系上投资，保证客户有强大的渠道和生态系统。
”尽管ARM9和ARM7是ARM全世界授权量最多的(图4)，也是出货量最大的：但是Cortex-A系列是所有系更里面增长速度最快的，甚至超过M系列。
除了Xilinx的Zynq家族外，很多公司已经或正在做基于Cortex-A9的创新，智能手机、平板电脑、3D TV；网络SoC(系统芯片)、网络服务器、超级计算机……。
这些企业之所以选择A9，因为它是ARM处理器系列中较高性能的一款产品，采用了ARMv7架构。
A9处理器的设计是基于先进的推测型八级流水线(speculating 8-stage pipeline)，该流水线具有高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征，因此这款处理器的性能、功效和功能均达到了高水平，能够满足消费、网络、企业和移动应用等领域尖端产品的要求。
处理器+FPGA整合：1+1>2市场调查表明，FPGA目前在全部嵌入式系统中的使用比例占50％～70％。
因此这个市场非常巨大，而通常的工程方案是“嵌入式处理器+FPGA”。
“但是我们的客户并不满足于此，或者说在客户的应用里目前的器件都不能满足他们的需求，无论是传统的单个处理器、单个FPGA、ASIC或者是ASSP，特别是对于软件开发公司来说，对FPGA编程相当困难。
我们发现到2014年有约127亿美元的市场是传统FPGA没法服务的。
”Xilinx全球市场营销高级副总裁Vin Ratford说道。
当前的四大挑战是：提高系统性能，降低系统功耗，减少电路板的面积，降低总体系统的成本。
而一块Zynq器件就可以实现“嵌入式处理器+FPGA”功能。
尤其Zynq不是仅仅把FPGA跟处理器简单地集成在一起，更是两者的有机结合。
如图5，传统的FPGA与处理器之间的互联是PCIe等，而Zynq 采用了AXI4连接总线，这样的布局可以在FPGA与处理器之间形成很宽的带宽。
图5上方是双芯片方案。
可以看到FPGA与处理器中间互联利用PCIe的互联带宽较窄，而且PCIe通道也较少，这意味着有时超过一半的FPGA会用来支持带宽：并且两个器件分别接着外带的存储器。
图5下方可以看到使用Zynq后，可以把中间的PCIe连接取走，再加上存储器可以和FPGA 分享，这样可以大大降低成本和功耗。
ARM中国总裁吴雄昂指出：“众所周知，新一代的系统处理，不只是CPU的功能，接口的处理能力在很大程度上决定了整个系统的应用能力。
所以我们往往看到同样一个设计，因为良好的接口的融合，功能会相差50％。
我们很高兴Xilinx的Zynq在新的AMBAAXI4(Advanced eXtensible Interface 4)接口上达到了很高的数据吞吐能力。
”Zynq以ARM为核心Zynq尽管是由FPGA厂商－Xilinx主导的，但Xilinx 称其是全新的EPP(可扩展处理平台)，应用时，Zynq 上电后处理系统会自动启动，而不会是FPGA先启动。
实际上，Zynq-7000系列具有完整的ARM处理系统(图6)，是以ARM Cortex-A9MPCore为中心，还集成了存储器控制器和外设：另外，紧密集成可编程逻辑方面，图6的黄色部分是FPGA，它们之间约有3000个内部互连，内部互连十倍于现有的双芯片方案；除此之外，有灵活的I／O阵列，包括处理器专用I／O，可以支持多重标准的I／O，还集成了高性能串行收发器，双12位的模数转换器的输入部分，输入可以直接接到器件混模的架构里。
该器件的软硬件都可以编程，如果是处理器的开发人员，可以用处理器软件来做开发，扩展到它的硬件FPGA的部分；如果是硬件的工程师，可以用FPGA 做硬件加速器。
Zynq-7000的ARM处理系统包括ARM双Cortex-A9 MPCore、存储器接口和通用外设三部分，并用AXI4实现开放式的标准互联。
具体来看，Zynq处理器的ARM内核架构带NEON 扩展的双ARM Cortex-A9 MPCore，这种架构专门用于支持图形应用或者是图形加速器，支持单、双精度浮点运算，工作频率可达到800MHz。
存储器的接口也是对应可以支持DDR2、DDK3、LPDDR2、ZxQSPI、NOR、NAND闪存，内含了L1和L2的高速缓存，总量可以达到512KB，同时还有片上的256KB存储器。
通用外设具有集成的存储器映射外设。
另外还有强大的AXI4开放式标准互联。
AXI4是高带宽、低延时的行业标准，是ARM自己定义的AMBA第四代总线架构，专门用作连接ARM的处理器、外设和FPGA。
而且带有ACP的端口，此端口让开发工程师可以增加更多的软核处理器。
整个处理系统是可以单独启动的，也就是说，软件工程师可以完全地对处理器编程，而不需要硬件工程师的协助。
Zynq的应用在Zynq的四个系列里，7010和7020针对较低端的应用，像消费类或者是汽车辅助驾驶应用等，7030和7045针对工业、通讯、国防、广播级的应用等。
其中，2011年初暂定为Zynq-7040的型号现被7045取代，主要是为了满足有线、无线和视频广播市场领域客户新的高端应用需求，并将当前该系列采用12.5 Gbps技术的收发器数量增加至16个。
这将实现更多的桥接应用，并实现更宽的高速DAC／ADC连接。
新增的可编程逻辑功能(DSP、BRAM和逻辑)可为设计人员带来更高的信号处理能力，以满足滤波、数字转换以及其它功能要求，同时还能灵活地定制各种特定功能。
Zynq-7045是Zynq系列的首款高端器件，其应用范围从下可以拥有30,000逻辑单元，专门针对成本敏感型应用如工业、汽车电子以及消费类电子，从上逻辑单元可达350,000个，帮助客户在单一可扩展平台上，实现需要最高容量及性能的多种应用。
“客户会根据不同的应用选用不同的器件，甚至同时选用多个器件，这就体现了在Xilinx的7系列里，统一架构的优势可以在不同的平台上无缝移植IP。
”Vin说道。
而Zynq器件最便宜的低于15美元。
具体应用方案，以Zynq用于汽车驾驶员辅助为例(图7)，据统计，驾驶员20分钟就会有疲劳现象，效率降低，智能的好处可以兼顾多画面和摄像头。
例如一些汽车里的“鸟眼”360°控制雷达，可以把很多图像连在一起，开车时驾驶员可以观察到360°广角的情况。
Zynq可以支持包括用视频摄像头去配合红外传感器和雷达传感器看不同的路面状况，比如是否压线、走出路面等，然后做出调整。
“无论是价格低廉的大众还是高端的奔驰类汽车，7010和7020都可以发挥效能。
”Vin称。
在工厂自动化方面，Zynq的灵活性可以满足系统上市时间的需求，同时提供系统内编程的功能，让客户在单一的平台上可以支持更多的标准，而功耗和成本可以满足需求。
从性能来讲，它可以实施工业联网和电机控制硬件加速器，并提供高带宽、低延时。
Cortex-A9与MicroBlaze互补那么，Xilinx的传统处理器核――MicroBlaze软核与PowerPC硬核的未来会如何?据悉，Xilinx的32位软核MicroBlaze还在使用，但与ARMCortex-A9定位不同。
MicroBlaze是相对较小、性能较低的核，二者所针对的应用领域也不一样。
Xilinx将继续发展MicroBlaze。
未来PowerPC不会在Xilinx的新产品中出现，但是现在还会继续支持原有的客户。
Zynq定位更高的应用价值Zynq会与其他Cortex-A9 ASSP竞争吗?Xilinx认为不会直接竞争，因为“不是Xilinx的目标市场”。
Xilinx 全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人称。
“Xilinx 的产品是可扩展处理平台(EPP)。
而传统的A9产品已经是定制好的，例如已经集成了一定的存储、PCIe等。
”但由于Zynq把FPGA逻辑与ARM连接在一起，用户可以集中精力在算法而不是硬件方面，并随时将这套算法移植到其他硬件上，用户只需要掌握相关应用领域的技能就可以设计了。
传统A9的程序可以直接转到Zynq上；一些传统的A9无法实现的功能，例如高清转化，仍然可以转到Zynq上，并且将复杂的转化部分放到FPGA中进行，来实现传统方法达不到的功能。
多核与单核架构的优势Cortex-A9微架构提供两种选项：可扩展的Cortex-A9 MPCore多核处理器，或较为传统的Cortex-A9单核处理器。
ARM吴雄昂指出，采用多核处理器架构不但能够解决峰值性能的要求，而且其设计也能够大大降低功耗。