Guia d'inici ràpid:
Processador MicroBlaze Soft per a Vitis 2021.1

INTRODUCCIÓ

Aquesta Guia d'inici ràpid us guiarà a través de la creació d'un sistema de processador MicroBlaze™ bàsic mitjançant dissenys predefinits de processador.
Es poden trobar recursos i informació addicionals al revers per ajudar-vos a adaptar un sistema de processador MicroBlaze a les vostres especificacions de disseny exactes. Les característiques inclouen:

– Lliure de drets
- Altament configurable
– Alt rendiment
- Baixa potència
– Suport Linux i RTOS
– Eines de desenvolupament gratuïtes

Què és el processador MicroBlaze?

MicroBlaze és el nucli del processador suau de Xilinx optimitzat per a aplicacions incrustades en dispositius Xilinx. El processador MicroBlaze és fàcil d'utilitzar i ofereix la flexibilitat per seleccionar la combinació de perifèrics, memòria i interfícies segons sigui necessari.
El processador MicroBlaze s'utilitza habitualment en una de les tres configuracions preestablertes tal com es mostra a la taula següent: un microcontrolador simple que executa aplicacions de metall nu; un processador en temps real amb memòria cau i una unitat de protecció de memòria que s'acobla a la memòria del xip que executa FreeRTOS; i, finalment, un processador d'aplicacions amb una unitat de gestió de memòria amb Linux. La taula (a continuació) mostra les estimacions de rendiment i utilització d'aquestes configuracions en un dispositiu Artix®-7.

	Microcontrolador	En temps real	Aplicació
MHz	204	172	146
Cèl·lules lògiques	1900	4000	7000
% d'aprofitament	1%	2%	4%

*Basat en dispositius XC7A200T -3 velocitats
MicroBlaze es pot utilitzar com a processador autònom en tots els FPGA Xilinx o com a coprocessador en un sistema Zynq® SoC. També es pot configurar per afegir tampProtecció i protecció d'errors mitjançant la configuració en mode de pas de bloqueig i proporcionant una mitigació de trastorns d'un sol esdeveniment amb la redundància modular triple. Els dissenys amb diversos processadors es poden depurar simultàniament mitjançant la plataforma de programari unificada Xilinx Vitis™.

ABANS DE COMENÇAR

Aquesta Guia d'inici ràpid suposa que esteu orientat a una placa de desenvolupament Xilinx. Si aquest tauler prové d'un soci de tauler Xilinx, haureu de descarregar els darrers taulers i exampels projectes dins de Vivado. Consulteu les PMF (pàgina següent) per obtenir enllaços a alguns dels nostres socis.

DESENVOLUPAMENT DE MATERIAL

• Inicieu Vivado® Design Suite (2021.1 o posterior).
• A Eines, seleccioneu Vivado Store. Seleccioneu la pestanya Taulers i feu clic a Actualitza a la cantonada inferior esquerra per descarregar la darrera versió del catàleg.
• Quan s'hagi completat la descàrrega, trieu Obre Exampel Projecte.
• Quan s'obri l'assistent, llegiu el text informatiu i feu clic a Següent.
• Abans de triar una plantilla, torneu a fer clic a Actualitza a la cantonada inferior esquerra.
• A les plantilles, seleccioneu MicroBlaze Design Presets i feu clic a Següent.
• Introduïu el nom i la ubicació del projecte files i feu clic a Següent.
• Trieu el tauler de destinació i feu clic a Següent.
• Trieu Microcontrolador i feu clic a Següent.
• Ara feu clic a Finalitza per crear el projecte i s'obrirà el Disseny de blocs.
• Feu doble clic al bloc MicroBlaze del diagrama.
• A Configuracions predefinides, observeu que hi ha diferents paràmetres de configuració del MicroBlaze, inclosos els esmentats a la taula de l'esquerra. Feu clic a Cancel·la per mantenir la configuració actual.
• Per desar ara el disseny, premeu Ctrl + S o feu clic File→ Desa el disseny del bloc.
• A continuació, per generar el flux de bits, que conté dades de configuració per a l'FPGA, trieu Generar flux de bits.
• Inicieu les execucions de síntesi i implementació, feu clic a Sí. L'estat de la construcció es mostra a l'extrem superior dret de Vivado. Preparat indica que s'ha completat.
• Quan hàgiu acabat, feu clic a D'acord per obrir el disseny implementat.
• Des de la barra d'eines principal, feu clic File i seleccioneu Exporta→Exporta maquinari. Marqueu la casella Inclou Bitstream i assegureu-vos que s'exporti a la mateixa ubicació del projecte i feu clic a D'acord.
• Per iniciar el desenvolupament de programari amb aquest processador MicroBlaze, seleccioneu Eines → Inicia Vitis IDE a la barra d'eines principal. Vitis ara obrirà i importarà la plataforma de maquinari, inclòs el MicroBlaze μP.

DESENVOLUPAMENT DE PROGRAMARI

• Quan s'iniciï Vitis, feu clic a Navega... per seleccionar la mateixa ubicació del projecte que l'espai de treball i, a continuació, feu clic a Inicia.
• Trieu Crear un projecte d'aplicació i feu clic a Següent.
• Feu clic a la pestanya Crea una plataforma nova des del maquinari (XSA) i després feu clic a Navega.
• Verifiqueu la ubicació del vostre projecte i seleccioneu l'XSA file i feu clic a Obre i després feu clic a Següent.
• Estableix el nom del projecte a Hello_world sense espais.
• Establiu el projecte del sistema a "el vostre nom de la placa"_system sense espais i feu clic a Següent.
• Feu clic a Següent i, a continuació, trieu la plantilla Hello World i feu clic a Finalitzar.
• Amplieu la carpeta src i feu doble clic a HelloWorld.c view i editar el codi font.
• Feu clic al botó de creació per crear el vostre projecte.
• Veureu dues carpetes importants a la finestra de l'Explorador:

Hello_world conté tots els binaris, .C i .H (capçalera) files mb_preset_wrapper inclou la carpeta del paquet de suport de la placa (bsp): controladors de programari, especificació de programari i Makefile.

• Assegureu-vos que el vostre tauler de destinació estigui encès i connectat a l'ordinador amfitrió mitjançant l'USB-JTAG port: aquest port també serveix com a connexió USB-UART al processador MicroBlaze.
• A la barra d'eines superior, feu clic a Xilinx → Programa Dispositiu i després Programa de nou per programar el vostre FPGA amb el vostre disseny de maquinari.

DESENVOLUPAMENT DE PROGRAMARI (continuació)

• Configureu el terminal UART per a la comunicació en sèrie fent clic a Finestra → Mostra View…, a continuació, expandiu la carpeta Terminal i feu doble clic a Terminal.
• Obriu un terminal fent clic a icona a la part inferior dreta.
• Trieu Terminal sèrie i utilitzeu la configuració següent:
  Utilitzeu el port COM correcte
  Velocitat de transmissió: 115200
  Bits de dades: 8
  Paritat: cap
  Bits d'aturada: 1
  Control de flux: cap
  Temps mort (s): 5
• Feu clic a D'acord.
• Ara descarregueu l'aplicació fent clic amb el botó dret al vostre
  Projecte Hello_world i escollint Executa com a... Seleccioneu Llançament
  Maquinari (depuració d'aplicació única) i, a continuació, feu clic a D'acord.
• El vostre programa s'executarà i hauríeu de veure que apareixerà "Hola món" dins del vostre terminal sèrie.
• Felicitats! Heu creat la vostra primera aplicació de processador MicroBlaze.
• Ara podeu provar de crear i executar altres exampaplicacions, com les proporcionades:

Preguntes freqüents i RECURSOS ADICIONALS

• Com puc carregar taulers de tercers a Vivado exampels dissenys?
• Com es mostra a Vivado, descarregueu els últims taulers i actualitzeu exampels projectes.
• Per on he de començar per obtenir més informació sobre el processador MicroBlaze?
  Visiteu el MicroBlaze Design Hub. Conté enllaços a documentació, wikis i tutorials en vídeo que proporcionen molta informació. La majoria dels enllaços de documents d'aquesta PMF també es poden trobar allà.
• On puc trobar detalls específics sobre el processador MicroBlaze?
  Aneu a: UG984 – Guia de referència del processador MicroBlaze.
• Com puc estimar la mida i el rendiment del meu processador MicroBlaze configurat?
  Aneu a: mètriques de rendiment de MicroBlaze com a punt de partida.
• On puc trobar un tutorial més complet?
  Aneu a: UG940 – Laboratori 3: Ús del processador MicroBlaze incrustat.
• On puc anar per obtenir més detalls sobre la creació d'un disseny d'eina Vivado?
  Visiteu els nostres Vivado Design Hubs.
• Necessito estar a les eines de Vivado per iniciar Vitis?
  No. Vitis és una plataforma de programari unificada que es pot llançar independentment de Vivado. Tanmateix, necessitareu una plataforma de Viti o crear una plataforma nova des del maquinari (.xsa) file per al desenvolupament de programari.
• Què faig si el tauler al qual m'oriento no està a la llista?
  Molts venedors de taulers ofereixen tauler files i plataformes que es poden afegir a Vivado i Vitis. Poseu-vos en contacte amb el fabricant específic per a aquests files.
• Què passa si he de fer canvis al meu disseny de maquinari?
  Tanqueu Vitis i feu les edicions de disseny HW necessàries a les eines Vivado i, a continuació, seguiu la seqüència per bits file generació. Aquest disseny de maquinari actualitzat s'ha d'exportar des de les eines Vivado i importar-lo a Vitis com a nova plataforma.
• Com puc ampliar la capacitat de la meva junta d'avaluació?
  Els PMOD, els escuts Arduino, els taulers de clic i les targetes FMC es poden utilitzar per ampliar les capacitats dels nostres taulers d'avaluació.
• Com puc crear una imatge flash d'arrencada que contingui el meu flux de bits i la meva aplicació?
  Vegeu el capítol 7 de la UG898. A Vivado, Eines → Associat ELF Files…
  A Vitis, Xilinx → Programa FPGA (seleccioneu ELF per a MicroBlaze).
• Què passa quan exporto el maquinari i inicio Vitis?
  Un arxiu de suport de Xilinx (.xsa) file es crea. Això file conté especificacions HW, interfícies IP, informació de senyal externa i informació d'adreça de memòria local. Això és utilitzat per Vitis per crear una plataforma de maquinari.
• Com em comunico entre Zynq®-7000 SoC i MicroBlaze?
  Vegeu aquest QTV a YouTube: Zynq i MicroBlaze IOP Block, OCM i Memory Resource Sharing.
• Com puc depurar diversos processadors en un sol sistema?
  Depuració multinúcle heterogènia amb Xilinx SDK.
• Quanta memòria FPGA pot accedir el processador MicroBlaze?
  Es poden crear sistemes MicroBlaze que accedeixen a tota la memòria disponible en una FPGA. Però això suposa un FMAX més baix. Les implementacions típiques de MicroBlaze utilitzen 128 KB o menys.
• Quins sistemes operatius i biblioteques són compatibles amb Vitis per a MicroBlaze?
  Consulteu Sistemes operatius admesos i UG643 – Guia de sistemes operatius i biblioteques.
• Puc executar Linux o un RTOS al processador MicroBlaze?
  Sí. Per obtenir el millor rendiment, trieu l'aplicació o en temps real
  Configuració predefinida a la configuració del MicroBlaze a Vivado.
• Com puc crear un carregador d'arrencada de Linux per al processador MicroBlaze?
  Vés a: Construeix U-Boot per a MicroBlaze.

Recursos

• Centre de disseny de documentació MicroBlaze
• Viqui d'inici de MicroBlaze
• Pàgina de productes del nucli del processador Soft MicroBlaze
• Ús del processador MicroBlaze per accelerar el desenvolupament de sistemes encastats sensibles als costos
• Centre incrustat de Document Navigator
• Tutorials Vivado Design Suite
• Ajuda de Xilinx Vitis Tools
• Registres de respostes de la base de coneixement
• Juntes de socis de tercers
  Avnet | Digilient | Trenz | Enclou | iWave | MYiR | ALINX
•  Guia d'inici ràpid: MicroBlaze Soft Processor per a Vitis 2019.2

Documents/Recursos

Sistema central de processador XILINX MicroBlaze Soft [pdfGuia de l'usuari Sistema bàsic de processador MicroBlaze Soft, Sistema de processador MicroBlaze Soft, Processador MicroBlaze Soft, MicroBlaze

Referències

• Manual d'usuari