ZYNQ移植FreeRTOS和固化和openAMP双核

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分类专栏： ZYNQ:FPGA_AXI_ARM 文章标签： 操作系统
于 2021-11-25 00:16:10 首次发布
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本文详细介绍了如何在ZYNQ平台上移植FreeRTOS实时操作系统，包括新建工程、固化FreeRTOS到FLASH以及利用openAMP实现与PetaLinux的双核运行。在固化过程中，讲解了不同固件的加载地址和步骤，而在openAMP配置中，强调了Linux内核和设备树的修改，以支持跨核通信。

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ZYNQ可以移植多种操作系统，freeRTOS，RT-thread,wxworks，linux，UCOSII，这些操作系统可以单独运行，也可以使用openAMP双核模式两两组合运行，也可以和裸机SDK组合openAMP运行，具体看如何配置了；不太擅长使用 Linux操作系统的开发人员，建议大家还可以使用实时操作系统或者裸机运行，这样也有更大的灵活性。

一，ZYNQ移植freeRTOS实时操作系统

相对于复杂的Linux，FreeRTOS等实时操作系统更灵活方便开发，更直接和底层FPGA进行交互。

1，新建工程，OS Platform选择freertos901_xilinx

2，这里我们选择选择FreeRTOS lwip Echo Server或FreeRTOS Hello World做举例

3，下载界面设置，run a

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### 在 Zynq 平台上移植和配置 FreeRTOS 的操作指南 #### 1. 硬件环境准备 在开始移植前，需要构建适合的硬件设计并将其导出至 Xilinx SDK。以下是具体流程： - 使用 Vivado 创建一个新的工程，并选择目标设备（如 XC7Z020CLG484-1）。 - 添加 `ZYNQ7 Processing System` IP 核心，并通过双击该核心进入配置界面，启用 DDR 和 UART 功能[^2]。 - 完成 Block Design 设计后执行 `Run Implementation` 进行综合与实现。 - 导出硬件描述文件：依次点击菜单栏中的 `File -> Export -> Export Hardware...` 将硬件设计保存。 #### 2. 软件开发工具设置 完成硬件部分之后，在 Xilinx SDK 中继续如下步骤来建立基于 FreeRTOS 的项目框架： - 打开已连接到硬件项目的 SDK 工具窗口。 - 新建一个应用工程项目 (`New Application Project`) 命名为 Freertos_Test0 或其他自定义名称。 - 当提示选择操作系统平台时指定为 FreeRTOS。 - 在模板列表里挑选 “FreeRTOS Hello World”，这会自动加载默认配置好的 RTOS 支持库以及示例代码片段[^2]。 #### 3. BSP (Board Support Package) 自动集成 得益于官方提供的便利机制，大部分情况下无需手动调整底层驱动接口就能顺利启动 FreeRTOS 内核运行于 Zynq SoC 上方: - 如果选用的是标准发行版 BSP，则其中已经包含了针对 ARM Cortex-A9 处理器优化过的 port 层实现[^3]。 - 用户仅需关注顶层业务逻辑编码而不需要深入研究每个寄存器映射关系或者中断控制器初始化过程等内容[^3]。 #### 4. 关键组件分析 尽管如此，为了加深理解整个工作流背后的技术细节还是有必要回顾几个重要组成部分的作用及其关联方式： ##### （1）Portability Layer - 可移植层 这是使得同一个开源项目能够适应不同微处理器架构的关键所在。对于特定型号 CPU 来说主要涉及以下几个方面的工作： - 设置堆栈指针初始位置； - 实现上下文切换所需的汇编指令序列； - 配置系统节拍定时器产生周期性事件触发源以便维持多任务调度循环正常运转等等[^1]。 这些内容通常被集中放置在一个叫做 portable.h 的头文件当中等待开发者补充完善实际物理地址参数值或者其他依赖项信息[^1]。 ##### （2）Configuration File - 配置文件 另一个不可或缺的部分就是 freeRTOSConfig.h 文件了，它决定了最终生成二进制镜像的行为特征比如最大允许并发线程数限制、优先级反转保护措施开关状态以及其他一些性能调优选项设定等[^1]。 ```c #define configUSE_PREEMPTION 1 /* Enable preemption */ #define configMAX_PRIORITIES (5U) /* Maximum number of priorities */ #define configMINIMAL_STACK_SIZE ((unsigned short)128) /* Minimum stack size per task */ ``` 以上展示了一些典型宏定义的例子用于指导后续实例化过程中分配资源规模大小决策依据[^1]。 --- ###
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