FPGA----ZYNQ7020系列的PS侧与PL侧通过AXI-HP交互(全网唯一最详)

问题的由来:国产的芯片太难用了,必须要用例程设定好的程序才能读写。而且文档错误巨多。

实验设置:ZYNQ7020B、Vivado 2019.1

1、PS侧工程建立

1)点击“Create Block Design",创建一个 Block 设计,也就是图形化设计

 2)搜索“zynq”,在搜索结果列表中双击“ZYNQ7 Processing System“。

3)双击 Block图中的“processing_system7_0”,配置相关参数。

4) PS-PL Configuration 界面,这个界面主要是进行 PS与PL之间接口的配置,主要是 AXI 接口,这些接口可以扩展 PL 端的 AX 接口外设,所以 PL如果要和 PS 进行数据交互,都要按照 AXI总线协议进行,xilinx 为我们提供了大量的 AXI接口的IP 核。在这里我打开了HP0通道(带宽是64bit,150MHz,但我们只能设置100MHz,后面会详细说)。

5)所需要的外设,打开 Eth0、SD0、UART1并且设备Bank0的电压3.3V,Bank1的电压1.8V。点方块就能变成绿色的了。

6)修改 Enet0 的电平标准为 HSTL 1.8V,Speed 为 fast,这些参数非常重要,如果不修改,网络可能不通。其他部分保持默认。

 7)如果上述都按我说的设置,那么在此处的时钟,FCLK_CLK0(AXI-HP0)通道就无法设置为150MHz(应该是142MHz),所以为了兼容设置,我们设置AXI-HP通道的速率为100MHz。

8)DDR配置:在“DDR Configuration”选项卡中可以配置 Ps 端 ddr 的参数,配置 DDR3 型号为“MT41J256M16 RE-125”,这里ddr3 型号并不是板子上的ddr3 型号,而是参数最接近的型号。Effective DRAM Bus Width",选择“32 Bit'

 至此,PS端的CPU就配置好了,点击左下角的OK即可。

2、添加下述模块,并依据我的接线连接。地址自动分配。

### Zynq MPSoC 架构 Zynq MPSoC 是 Xilinx 推出的第二代 SoC 系列产品,集成了复杂的处理系统 (PS),包括 ARM Cortex-A53 应用程序处理器和 ARM Cortex-R5 实时处理器,以及 FPGA 可编程逻辑 (PL)[^3]。 #### 处理系统(PS) 处理系统部分包含了多个核心组件: - **双核/四核 ARM Cortex-A53**:用于运行操作系统和支持高性能计算任务。 - **双核 ARM Cortex-R5**:专为实时处理设计,适用于需要高可靠性和快速响应的应用场景。 - **图形处理单元(GPU)**:支持图像渲染和其他多媒体功能。 - **视频编解码器(H.264/H.265)**:实现高效的数据压缩传输。 - **其他外设接口**:如 USB、PCIe、SATA 等标准通信协议的支持模块[^1]。 #### 可编程逻辑(PL) 可编程逻辑区域允许开发者自定义硬件加速器或专用电路来优化特定工作负载性能。相比传统 Zynq 设备,MPSoC 提供了更大规模的 PL 资源,能够容纳更加复杂的设计并提供更高的吞吐量。 ```python # Python伪代码展示如何配置Zynq MPSoC中的PL资源 def configure_pl_resources(pl_config): """ 配置Zynq MPSoC的可编程逻辑资源 参数: pl_config (dict): 包含所需配置项的字典 返回: bool: 成功否的状态标志 """ try: # 假定这里是实际API调用来设置PL参数 set_fpga_bitstream(pl_config['bitstream']) initialize_peripherals(pl_config['peripherals']) return True except Exception as e: print(f"Error configuring PL resources: {str(e)}") return False ``` ### 特性概述 除了上述提到的强大 PS 和丰富的 PL 功能之外,Zynq MPSoC 还具备如下特性: - 支持多种操作系统环境,例如 Linux 或 Android; - 内建安全机制保障数据完整性和隐私保护; - 通过集成 DDR 控制器简化外部存储连接; - 更广泛的温度范围适应工业级应用场景需求[^2];
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