petalinux中加入驱动模块

本文详细介绍如何在Petalinux环境中添加自定义驱动,并通过实例演示应用程序调用过程。包括设置环境变量、创建驱动文件、配置及编译系统等关键步骤。

使用petalinux定制完成Linux系统后,在单板中插入sd卡,系统正常启动。接下来要进行应用程序开发了,使用petalinux添加驱动是必须要经历的一个步骤。本文将介绍在petalinux添加驱动的步骤,展示应用程序调用后的效果。

准备工作

在petalinux中添加驱动前,需要完成如下工作:

  • 新建硬件平台,并到处xsa文件
  • 使用petalinux创建linux系统
  • 烧写sd卡,单板正常启动

Petalinux中添加驱动

设置petalinux环境变量:

source /tools/Xilinx/PetaLinux/2021.1/settings.sh 

进入petalinux工程目录:

cd ~/eg3c/LC

添加驱动命令

petalinux-create -t modules --name hello

运行后,生成recipes-modules文件夹

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RhxCXexY-1663497828864)(./pic/1.png)]

进入recipes-modules文件夹,hello.c文件就是要添加的驱动,可以根据需要修改该文件。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sW6gqANo-1663497828865)(./pic/2.png)]

重新进入工程目录,运行

petalinux-config -c rootfs

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pOU4oI3C-1663497828866)(./pic/3.png)]

进入module模块,选中hello。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yvRB2Zzn-1663497828867)(./pic/4.png)]

重新编译

petalinux-build

在工程目录中搜索hello.ko,保存该文件。

运行应用程序

vitis下创建应用程序

具体工程参考博文Vitis下Linux应用程序开发流程。

将Debug文件夹xia的hellow.elf与之前生成的hello.ko文件通过tftp传输到单板。

tftp设置参考vitis下调试Linux应用程序。在编辑菜单设置虚拟机网络:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZdVmj4rj-1663497828867)(./pic/6.png)]

运行指令:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RdThvDSK-1663497828868)(./pic/7.png)]

加载驱动,运行应用程序:

insmod hello.ko
./hellow.elf
FPGA的HDMI环路设计中集成Xilinx AXI VDMA(Video Direct Memory Access)技术,可以实现对视频帧数据的高效缓存与传输。以下是实现该功能的关键步骤和方法: ### 系统架构设计 1. **硬件平台选择** 使用Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC或Zynq-7000系列器件,结合HDMI接口IP核(如`v_hdmi_rx`和`v_hdmi_tx`),构建完整的视频采集与显示系统。 2. **VDMA IP配置** 在Vivado中添加AXI VDMA软核IP,并进行以下关键配置: - 启用**读通道(Read Channel)**用于从DDR内存中读取视频帧数据; - 启用**写通道(Write Channel)**用于将视频帧数据写入DDR内存; - 设置**帧缓冲数量**为2或3以支持双缓冲或三缓冲机制,避免帧撕裂; - 配置**分辨率和像素格式**,例如1920x1080@60Hz、RGB888或YUV444格式[^2]。 ### 数据流路径设计 1. **视频采集路径** - HDMI接收模块(HDMI RX)输出AXI4-Stream格式的原始视频流; - 通过AXI VDMA的写通道将视频流存储到DDR中的帧缓冲区; - 帧同步信号(如`vtc`时序控制器)用于确保VDMA写操作与视频帧率同步[^2]。 2. **视频显示路径** - AXI VDMA的读通道从DDR中读取已存储的视频帧; - 视频流经AXI4-Stream接口发送至HDMI发送模块(HDMI TX); - 同样使用时序控制器同步VDMA读操作与显示刷新率。 ### 控制逻辑设计 1. **中断处理** - 配置VDMA的中断输出连接到PS端(ARM Cortex-A53/A9),用于通知帧传输完成事件; - 在SDK或PetaLinux中编写中断服务程序,管理帧缓冲切换与状态更新。 2. **寄存器编程** - 利用AXI Lite接口配置VDMA寄存器,包括帧缓冲地址、行宽度、帧高度等参数; - 可通过软件控制启动/停止视频流传输。 ### Vivado设计连接示例 ```tcl # 示例TCL代码片段:连接HDMI RX到VDMA写通道 connect_bd_intf_net [get_bd_intf_pins hdmi_rx_0/video_out] [get_bd_intf_pins axi_vdma_0/s_axis_s2mm] connect_bd_intf_net [get_bd_intf_pins axi_vdma_0/m2s_axis_mm2s] [get_bd_intf_pins hdmi_tx_0/video_in] ``` ### 软件驱动与应用层 1. **驱动开发** - 使用Xilinx提供的VDMA驱动库(如`xaxivdma.h`)初始化设备; - 分配并映射帧缓冲区物理地址,确保DMA访问权限设置正确。 2. **应用程序** - 编写用户空间程序控制视频流的启动与停止; - 支持动态切换输入源、调整分辨率等功能。 ---
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