Zynq multi boot及网口远程更新开发

已于 2025-06-10 15:46:26 修改
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分类专栏： FPGA 硬件设计 文章标签： 单片机 嵌入式硬件
于 2025-06-10 15:15:55 首次发布
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开发环境

       ZU11EG+VITIS2019， FreeRTOS+LWIP，flash启动模式，flash是两个16MB并行组成的32MB。

目标

通过以太网接口，实现设备的远程更新；

开发过程记录

   一开始是按照单个boot进行的，先通过UDP将boot发送到下位机，并存储在emmc中，然后再进行flash更新，每次更新都会将flash全部擦除，然后将boot写入flash，这种方案是可行的，但是存在风险，就是数据传输或者更新flash的时候如果出现错误，那么就必须通过jtag进行刷机，因为没有备份的boot程序，而且在测试过程中确实遇到过这种情况，因此单boot方案在实际中不可行，所以改为multiboot 方案。

       在开发multi boot方案之前需要对zynq的启动过程有一定的了解，详细启动过程可以参考UG1085/U

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Zynq7000 MultiBoot 机制：从Golden IMG软复位不进Boot IMG的BUG开始
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背景 公司的产品使用了Zynq7000系列的FPGA，我负责公司产品的固件升级功能开发。为了防止写入Flash的过程中发生断电等意外，采取了Golden IMG进行预防。如果写入失败，导致 Boot IMGheader 不完整，BootRom会向后寻找可用的header。因此在后面写入一个具有通信和固件升级功能的GoldenIMG，就能保证固件升级失败后能够启动到Golden firmware，以便再次进行升级。 遇到的问题 Golden IMG开发完成后，在测试中发现，即使在Golden fw中..
Xilinx ZYNQ 7000学习笔记四(MultiBoot多重启动)
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ZYNQ7045 系统升级实现方法（multiboot）
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1.实现原理框图 系统分为6个部分组成： fsbl：原始fsbl googen_image:由3块组成分别为fsbl、bit、u-boot update_image:由3块组成分别为fsbl、bit、u-boot kernel_google:原始kernel kernel_update:更新kernel update_flag:更新标识 2.实现原理 flash存储格式及地址分配如上图所示 位于...
基于ZYNQ的可靠镜像升级及Multiboot方案实现
MmikerR的专栏
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相关资料： https://blog.youkuaiyun.com/weixin_41922484/article/details/104037513 https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43189165/article/details/97761784 https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/18842174/Zynq-7000+AP+SoC+Boot+-+Multiboot+Tech+Tip#Zynq-7000APSoC
ZYNQ multiBoot
weixin_43221453的博客
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接上一篇FLASH烧写总结，将FLASH分为2个区，A和B区，A区地址小，B区地址大，B区存放最原始能正确运行的程序。 每次更新的程序存放到A区域。 也可以存储多个功能的程序，指令形式让程序运行不同的应用层程序。如下： /* A 程序 下载FLASH地址0的地方开始*/ #include <stdio.h> #include “platform.h” #include “xil_printf.h” #include “xil_io.h” #include “sleep.h” #define P
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DSP小胖的博客
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本文分享了赛灵思ZU11EG芯片远程更新程序开发的经验。开发采用Vitis2019.2环境，使用FreeRTOS+LWIP方案，通过UDP将boot.bin写入emmc再烧录至flash。关键注意事项包括：1)硬件上emmc需挂载特定MIO接口才能启动；2)写flash时建议先完整擦除再写入，避免逐段擦写导致数据丢失；3)开发了简易WinForm上位机用于验证，并制定了数据传输协议。作者提醒该方案虽验证通过但仍有优化空间，并愿意分享源码。该经验对于类似嵌入式开发具有参考价值。
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<think>好的，我需要帮助用户了解如何通过网口对Zynq PS部分进行远程更新。用户提到了使用lwIP-TCP进行QSPI更新但启动失败，以及XVC工具。我需要结合这些信息，给出清晰的步骤和方法。 首先，用户的问题涉及Zynq PS的远程更新，可能需要结合硬件和软件配置。根据引用[1]，用户尝试了基于TCP的远程更新QSPI Flash，但更新后无法启动。可能的问题包括启动模式设置、镜像校验或固件配置错误。引用[2]提到XVC作为远程调试工具，可能用于JTAG调试，但用户现在需要的是远程更新，可能涉及两种不同的流程：固件更新和调试。 接下来，我应该分步骤说明远程更新的方法。可能需要使用lwIP协议栈和TCP通信来传输镜像文件，然后写入QSPI Flash。同时，需要确保启动模式正确设置为QSPI，并且镜像包含正确的头部信息。此外，XVC虽然主要用于调试，但可能在某些情况下辅助更新后的验证。 还要注意用户提到的失败步骤，可能需要检查镜像传输的完整性、Flash写入的正确性以及启动配置寄存器。此外，生成相关问题时要涵盖启动失败的可能原因、XVC的应用、安全机制和性能优化等。</think>### 通过网口对Zynq PS进行远程更新的实现方法 #### 一、系统设计原理 基于TCP/IP协议的远程更新流程需通过Zynq PS端的网络接口接收固件数据，并写入QSPI Flash。Zynq启动模式需配置为QSPI Flash启动模式（BOOT_MODE[3:0]=0010）[^1]。核心步骤包括： 1. 网络通信协议栈搭建（如lwIP） 2. 固件数据接收与校验 3. QSPI Flash编程 4. 启动配置验证 #### 二、具体实现步骤 1. **硬件配置** ```c // QSPI控制器初始化 XSpiPs_Config *SpiConfig = XSpiPs_LookupConfig(XPAR_PS7_SPI_0_DEVICE_ID); XSpiPs_CfgInitialize(&SpiPs, SpiConfig, SpiConfig->BaseAddress); ``` - 设置QSPI为线性模式（Linear Mode） - 配置PHY芯片实现10/100/1000M以太网通信 2. **网络服务搭建** ```c // lwIP TCP服务端实现 struct tcp_pcb *pcb = tcp_new(); tcp_bind(pcb, IP_ADDR_ANY, 1234); tcp_listen(pcb); ``` - 建议采用TFTP协议传输镜像文件（更适合大数据传输） - 数据包需包含CRC校验字段 3. **固件更新流程** ```python # 上位机发送固件示例 with open("BOOT.bin","rb") as f: while (chunk := f.read(1460)): # MTU=1500预留包头 send_tcp_packet(chunk) ``` - 接收完成后执行Flash擦除操作（需预留备份分区） - 使用DMA加速Flash写入速度 #### 三、关键问题解决方案 1. **启动失败排查** - 检查启动头格式是否符合BootROM要求： $$ BootHeader[0:3] = 0xAA995566 $$ - 验证QSPI时钟配置（通常≤100MHz） - 使用XVC工具验证Flash内容[^2] 2. **安全机制** - 实现RSA2048签名验证 - 设计双系统恢复机制（Golden Image+Update Image） #### 四、参考代码结构 ```c // 主控制逻辑 void tcp_update_handler(void *arg){ while(1){ if(receive_complete()){ if(verify_signature()){ program_qspi(); set_update_flag(); // 在特定存储位置设置标志位 soft_reset(); } } } } ```
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