Mis603开发板MB SOC开发教程：第一章走进Helloword，搭建第一个SOC系统

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Microblaze（MB）的开发包含硬件和软件部分：硬件部分主要是搭建个SOC硬核系统，在XilinxPlatform Studio（XPS）中完成的。软件部分则在Xilinx的SDK中来实现我们所需的功能。下面正式进入Microblaze的学习，让我们先从一个Helloword开始吧。

◎ 打开ISE，新建一个工程，我们以MB_Demo命名这个工程，选择MIS603对应配套的器件。添加NewSource，选择添加EmbeddedProcessor，文件命名为mis603_soc(自行命名)。如下图所示：

◎继续next，直到生成mis603_soc.xmp并弹出Xilinx Platform Studio（EDK）平台。在弹出的对话框中选择Yes。

◎完成后在弹出的对话框中，选择AXI System（默认）。点击OK，弹出Board and System Selection中，做出如下选择，其他保持默认。

◎弹出Base SystemBuilder—AXI flow对话框，保持处理时钟100Mhz不变，其他的也默认即可。当然可根据自己实际情况对RAM大小进行修改。包括：本地RAM、指令Cache和数据Cache大小，默认均为8KB。如果不添加其他外设，点击Finish即可完成一个简易的MB系统搭建。

◎回到XPS界面，在主界面中可以查看改系统所添加的组件或设备。通过‘+’可以查看每个设备之间的连接关系。点击Ports，可以看到External Ports选项，即与外部相连，其时钟采用差分输入CLK_N和CLK_P，与我们mis603单端输入时钟不一致。打开Project窗口下的mis603_soc.mhs文件，该文件里面记录了MB系统的硬件信息。

◎打开信息硬件信息文件mis603_soc.mhs，做出如下修改：将差分输入改成单端输入。点击保存后，弹出Reload，确认。这时候，再去看System Assembly View，可以看出，时钟为单端，只有一个CLK了。

◎打开UCF文件，做好外部端口时钟和复位的引脚约束。保存后，我们的最小MB系统已经搭建完成。

◎点击Hardware下Generate Netlist，产生网表。知道Console出现Done！表示编译完成。

◎返回到ISE界面，将mis603_soc.ucf添加到工程，文件目录：..\MB_Demo\MB_Demo\mis603_soc\data。新建一个mis603_MB.v文件，将mis603_soc例化至该文件内，如果不知道该文件的输入输出端口，可查看..\MB_Demo\MB_Demo\mis603_soc\hdl\mis603_soc.v文件，该文件是所建立MB系统的黑盒子文件。其中mis603_MB.v文件中的代码如下所示。

`timescale 1ns / 1ps

module mis603_MB(

input clk,

input rst_n

);

(* BOX_TYPE = "user_black_box" *)

mis603_soc mis603_soc_u

(

.RESET (RESET ),

.CLK (CLK),

);

endmodule

◎添加完成后，编译工程，产生.bit文件。编译完成后，通过xps启动SDK，Export&Launch SDK平台。

◎为SDK平台选择workspace，这里将SDK工作目录保存在MB_Demo\MB_SDK下。打开后的SDK,系统已经导入了硬件系统文件(system.xml)。从该文件中可以看到MB系统的内部信息。

◎打开system.xml文件，可以看到添加组件的信息，以及地址映射信息。尤其注意，每个组件必须有版本号，否则重启SDK。

◎点击SDK平台中的file,新建个Application Project。

◎在新建的工程中，工程名命名为Helloworld，其他保持默认即可。

◎完成后的Helloworld工程如下所示。

◎打开Helloworld的lscript.ld文件，可以看到程序代码放置的位置，这里我们都存储在内部RAM中。

◎右击Helloworld，在弹出的菜单中执行build project，生成ELF目标文件。

◎将先前生成的Bit文件预先下载到FPGA中。可直接通过ISE中的ConfigureTarget Device下载。

◎下载完成后，再进行SDK软件调试。打开helloworld.c文件，可以看到主要执行的代码。

◎右击helloworld，让我们来执行这段代码。运行Run Configurations，配置执行环境。

◎双击GDB选型，生成一个Helloworld Debug。

◎选择STDIO Connection为JTAG UART，软件执行的信息通过JTAG反馈至Console控制台。

◎运行Run，可以看到SDK平台的Console显示出了运行的结果，这样一个简单的helloworld实验就完成了。

◎做完上述实验，很多人可能一头雾水，硬件软件是如何工作，是通过什么样的工作原理，为嘛能够在控制台打印出hello world呢。下面对整个系统进行简单的梳理。

◎在FPGA内部搭建一个MB的SOC系统，可以理解成FPGA用纯逻辑电路搭建一个类似于单片机或STM32的系统。FPGA就是个积木，一点点地搭建个独立的在芯片内部独立的系统。只不过这个microblaze系统xilinx公司已经做好了，我们能够直接拿来配置使用即可。

◎这个MB的SOC系统，输入时钟50MHZ，工作时钟100MHZ，这当然得用到时钟倍频啦。又由于系统具有复位功能，因此，复位电路又是必不可少的。连接Microblaze系统各个组件模块之间必然存在内部总线将这些功能模块连接起来。本地存储器通过LMB（本地存储器总线）与MB连接，外部可扩展接口由axi4lite_0即AXI4总线将microbalze和外面扩展接口连接。当然，我们需要一个能够实时监测系统内部状况并予以调试的组件，这样debug应然而生。没有debug，xilinx下载线无法读取FPGA开发板的运行状态，也就自然无法反馈Hello world信息至控制台啦。结合下面这样的图，让我们对刚刚搭建的最小系统有个更深刻的理解。

◎那么软件系统又是如何工作的呢，SDK平台又包括哪些东西呢。这样我们打开刚刚建立的Helloworld平台。首先Helloworld工程下包括两方面：工程Helloworld以及用来开发的BSP包。

◎Helloworld下面包括：生成的二进制文件（Binaries目录），Includes（包括的各类文件），Debug（调试所需的文件），src（开发的源文件）。

◎Helloworld_bsp下面包括：BSP Documention(BSP文件包，通常是打不开的，如何打开，将在后续教程介绍)、microbalze系统（开发所用的各种头文件、库文件）、日志文件(.log)、生成链接文件(makefile)和系统硬件查看日志文件(system.mss)。

◎mis603_soc_hw_plateform包含硬件系统文件，MB系统中所添加的组件以及组件状态均可通过该文件查看。

◎必要的说明：很多人在建立MB系统时，不需要用到ISE，直接在xps里面新建即可，本教程之所以使用ISE来进行例化，主要是为后续教程中MB系统作为协处理器配合ISE一起开发考虑。

uisrc · 发表于 2016-1-10 10:10:09

详细的资料

牛见君 · 发表于 2016-9-24 14:08:07

本帖最后由牛见君于 2016-9-24 14:10 编辑

对着教程走，总是在最后一步调试的时候失败，试过好几次都不行，不知道是为何，一按调试按钮，板子就好像出问题了。

出不来hellow word ，出现红字报错，说我什么管脚错误之类的。

楼主，看到留言，麻烦指点一二。

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