Xilinx ZYNQ FSBL解读：BOOT.bin文件结构

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#c语言 #stm32 #arm开发 #fpga开发

于 2025-03-07 15:41:45 首次发布

篇首

最近突发奇想，Xilinx 的集成开发环境已经很好了，很多必要的代码都直接生成了，这给开发者带来了巨大便利的同时，也让人错过了很多代码的精彩，可能有很多人用了很多年了，都还无法清楚的理解其中过程。博主准备以FSBL为例，与大家深入探讨一番，从而加深对ZYNQ的加载过程的理解，以便大家作出更精彩的设计！

Zynq镜像文件`BOOT.BIN`结构详解

BOOT.BIN是Zynq 7000系列启动的核心镜像文件，由Xilinx工具链（如Vitis或SDK）通过bootgen工具生成。其本质是一个二进制容器，包含多个逻辑分区，每个分区对应不同的功能模块（如FSBL、PL比特流、U-Boot等）。以下是其详细结构和操作方法：

一、`BOOT.BIN`的组成结构

BOOT.BIN由 镜像头（Image Header） 和 多个分区（Partitions） 组成，结构如下：

BOOT.BIN
├── 启动头（BOOT Header）          							// BootROM执行的参数
├── 寄存器初始化区（Register initializetion）          		// BootROM执行时的一些寄存器配置
├── 镜像头表（Image Header table）          					// 描述镜像头信息
├── 分区头表（Image Header table）          					// 描述分区头信息
├── 分区头表（Image Header table）          					// 描述分区头信息
├── 镜像头（Image Header）          							// 描述镜像整体属性
├── 分区1（Partition 1）            							// 通常是FSBL
├── 分区2（Partition 2）            							// PL比特流（可选）
├── 分区3（Partition 3）            							// SSBL（如U-Boot）
└── 其他分区（用户自定义数据）       							// 设备树、配置文件等（可选）

二、镜像头（Image Header）

作用：描述镜像全局属性，包括：
- 加密标志（是否启用AES加密）
- 认证类型（如RSA签名或HMAC）
- 分区表信息（分区的数量、偏移地址、加载地址等）
存储位置：位于BOOT.BIN文件起始位置，长度固定（通常为64字节）。

三、分区的结构与用途

每个分区的组成如下：

分区头（Partition Header）
- 长度：32字节。
- 关键字段：
  - Partition Type：分区类型（如FSBL、Bitstream、SSBL）。
  - Load Address：加载到内存的目标地址。
  - Execution Address：执行入口地址（通常与加载地址相同）。
  - Encryption Key Source：加密密钥来源（如eFUSE或BBRAM）。
  - Authentication Type：认证算法（如RSA-2048）。