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软件版本：Anlogic -TD5.9.1-DR1_ES1.1 操作系统：WIN10 64bit 硬件平台：适用安路(Anlogic)FPGA 实验平台：米联客-MLK-L1-CZ06-DR1M90G开发板 1概述1.1背景介绍由于 FPSoc属于异构器件，同时包含处理器(Central Processing Unit，CPU)和可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。故其应用开发具备特殊性，通常需要两步: 1、在 TD 中进行PL 侧的FPGA 开发,包括硬核IP 的配置和使用RTL 设计数字逻辑电路,并生成对应的比特流文件。 2、在 FD 中进行PS 侧嵌入式应用的开发、调试(这里特指裸机应用，即直接运行在开发板中，而非开发板的操作系统中，以下提到的应用、app等用语都是指裸机应用)。对应的开发流程为: 由上图中可以看出，FPSoc的开发需要经过以下步骤: 1、硬件设计:开发FPSoc应用时，推荐在硬件设计中使用IP Catalog和Design Integrator 来实例化IP，以便能正确生成HPF 文件。两者的区别是前者一次只能定制一个IP，需要手动生成IP 间连接的RTL;后者为一个图形化的集成工具，能帮助用户生成 IP 间连接的RTL。 2、生成比特流文件。该步骤可选，在需要用到p1端的情况下，需要完成此步骤。 3、导出 HPF 文件，该文件包含了硬件设计的信息，包括比特流文件(PL端的设计)和寄存器配置文件(PS 端的外设初始化)。 4、在 FD 中创建platform 工程。 5、在 FD 中创建、调试app 工程: 其中1~3 在TD 中进行，4、5 在FD 中进行。 2实验目的 本实验是我们开始Anlogic FPSoc学习的第一个入门demo。 实验目的： 1:掌握基于FD-TD创建SoC工程 2:掌握基于图形化Design Intergrator的设计方法 3:掌握ARM IP核的调用 4:掌握ARM IP核的参数配置方法 5:掌握生成一个基于ARM IP核的最小系统方法 6:导出硬件参数HPF文件 7:使用FD-TD创建soc base工程 8:使用FD-TD创建自带sdk helloworld APP工程 10:使用FD-TD创建以太网测试程序 2系统框图本方案构建基于ARM IP核的最小系统，包含了PS DDR、FLASH、EMMC、TF-Card、Uart、USB、ETH以太网 3搭建SoC系统工程在 FPSoc中，CPU 资源作为整个SOC资源的一个硬核 IP(以下简称PS)，与其他IP 的使用没有任何区别，可以对其接口、IO等进行定制，后文会详细介绍。IP 的定制在TD 中进行，可以使用IP Catalog 和Design Integrator 工具。 3.1创建soc_prj工程1:创建工程路径米联客新版本资料里面SoC工程一级目录一般包含3个文件夹，用于管理各类文件： soc_hw:文件夹放hdf文件 soc_prj:文件夹放FPGA工程 soc_sdk:文件夹放SDK相关的开发文件 2:新建TD工程双击打开TD软件 3:创建FPSoc硬件工程由于已经创建好了路径，所以不需要让软件再次创建以工程命名的路径 这一步选择默认的FPGA芯片型号，指定整个TD工程的路径，输入工程名，我们米联客习惯使用fpga_prj作为TD工程的工程名，点击OK，工程创建完成。 3.2创建图形化模块1:使用Design Integrator 工具进入Design Integrator 工具界面 下面我们可以选择新建一个图形化界面设计文件，或者我们也可以直接导入已经完成的图形化界面工程。这里我们先点击新建。 我们米联客习惯将图形化界面设计文件命名为system，并且选择路径保存在/uisrc/01_rtl中方便管理和调用。 点击OK，创建成功。 点击+号，选择ARM定制IP。 双击ARM Processor System IP（以下简称ARM IP） 未配置的IP就已经添加成功，可自定义IP名，这边我们保持默认，其他IP的添加也相同，后面就不再赘述。 2:配置IP的参数双击IP对IP的各个功能参数进行配置，这个配置必须参考硬件原理图完成，所以FPGA或者SOC工程师必须具备一定的硬件分析能力，可以阅读原理图，实现对硬件资料在软件上的定义分配。 3.3 ARM IP的配置参数以下我们针对主要的外设资源对IP的配置说明。 1:PSIO的BANK电压AD101开发板的MIO BANK200设置3.3V, 核心板硬件原理图上的BANK201设置1.8V 2:PSIO接口功能定义2-1:QSPI-FLASH接口 2-2:PS以太网接口 2-3:USB接口 2-4:SDIO0-EMMC 2-5:SDIO1-SD卡 2-6:串口1 2-7:剩余IO 2-8:DDR配置 2-9:时钟配置 2-10:取消PS-PL交互接口 相关PL的设置本demo没有用到，后面相关demo用到的时候再进行配置，点击OK完成配置。 3.4完成连线完成配置后，可以引出接口，右键该接口 选择Create Design Port，引出接口 该界面保持默认，点击Add，添加完成后点击Close 图形化界面部分配置完成 3.5检验BD工程点击ValidateDesign可以快速初步排查工程是否有错误 点击Design Navigation，选择Generate Design，完成图形化界面到TD的同步。 点击Generate，完成同步 3.6地址空间分配由于没有使用任何PL资源，本demo中不需要地址分配，后续用到了我们再详细介绍。 3.7编译并导出平台文件1:回到TD界面，双击可查看自动生成的TD顶层文件，如果没有任何PL逻辑使用的情况下，此时就能直接编译。但是为了我们后续工程的可拓展性和可重复利用性，所以我们依旧添加TOP文件。 2：添加我们准备好的TOP文件，点击OK添加完成 3：右键->Set As Top，注意该步骤非常重要，如果不设置，系统默认Generate产生的文件为Top文件，后续的demo中，会出现编译报接口错误的现象。 设置完成后，由于本demo不需要调用PL资源，所以不需要添加管教约束文件，直接编译即可。 4:依次双击，生成Bit文件。 5:导出到硬件: ProjectExport Hardware Platform 在 SoC 的应用开发过程中，需要将硬件设计信息通过文件的形式传递到软件开发工具(FD)中使用，该文件被称之为HPF(Hardware Platform File)文件。 6:勾选Include bitstream，位置选择/soc_hw，点击OK，导出成功 6:导出完成后，对应工程路径的soc_hw路径下有硬件平台文件：fpga_prj.hpf的文件。根据硬件平台文件fpga_prj.hpf来创建需要Platform平台。 4搭建SDK工程创建soc_base sdk platform和APP工程。 4.1创建SDK Platform工程双击打开FD软件 设置好路径/soc_sdk文件夹后点击Launch 米联客资料中的路径规范如下图： soc_prj里面是基于SOC的硬件工程源码 soc_hw里面是hpf格式文件，soc_prj编译会导出fpga_prj.hpf到这个文件 soc_sdk里面是裸机的sdk工程，sdk工程创建依赖soc_hw中的fpga_prj.hpf 打开后，先显示的是Welcome界面，关闭 新建Platform Project 添加之前创建的hpf文件，名称我们根据米联客习惯，命名为soc_base，点击finish 创建完成后 展开soc_base可以看到 4.2创建hello_world APP工程命名为hello_world，选择自带的工程模板，点击finish完成 添加完成后，点击build编译 编译完成后，等待测试 4.3以太网测试1:创建lwip ping APP工程创建lwip_ping工程，创建的时候发现缺少库文件，lwip工程需要添加库文件。 在soc_base中添加lwip库，勾选lwip库文件 点击ok，确认添加成功 添加成功后，再次添加lwip_ping APP，发现没有报错，成功添加，build之后等待测试 5方案演示5.1硬件准备本实验需要用到JTAG下载器、USB转串口外设，另外需要把SW1模式开关设置到JTAG模式。(模式开关错误，无法下载程序) 如下图所示把SW1模式开关切换到ON-ON，就是设置JTAG模式 注意：在使用FD OpenOCD调试之前，需要先关闭TD中的One Cable Hardware Server，否则One Cable处于占用状态，FD将无法进入调试模式。 点击stop server，关闭TD One Cable Server，点击Apply，修改完需重新插拔一下载器 具体One Cable下载器的安装以及使用方法，可以参考《快速入门篇》，本章节不再重复赘述。（One Cable下载器安装较为复杂，如果安装错误，将无法完成下载）
5.2hello_world实验结果展开GDB OpenOCD Debugging，可以看到下方有我们的工程（目前仅支持此一种debug方式），点击debug 程序进入带触发状态。
此时，把串口线插入PS Uart接口，为了观察实现结果，需要打开串口。如果不清楚串口号的，可以查看下设备管理器,如果发现没装串口驱动的安装上驱动 在FD软件中，连接上串口，点击OK 点击run，触发程序 成功输出Hello world 5.3以太网测试给开发板通电，连接网口， 并且根据以下步骤，设置电脑端IP地址 修改本地IP地址，确保与开发板在同一个IP域内，同时通过详细信息二次确认，防止IP被占用现象。 调试程序 打开命令终端，输入ping指令：ping 192.168.31.222 -t，ping指令用法如下 Ctrl+c结束
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