ZedBoard 最小系统构建 （一）-硬件结构搭建

前言

Xilinx 的ZYNQ-7000系列SOC芯片，整合了ARM9和PLD单元，比传统的DSP+FPGA 或 ARM+FPGA的设计复杂度更低，带宽更高，通信方式更加灵活。对于诸如数字信号处理、图像处理等工程化应用，是一个比较好的选择。ZedBoard是Digilent公司针对ZYNQ  XC7Z020-CLG484这款芯片开发的一套工具，布置了HDMI，千兆以太网，VGA，USB-OTG和音频等接口，并板载了USB转串和调试工具，是一个很好的应用平台。这个板子官方价格不菲，但国内可以找到与之对应的类似产品，我选的是希科电子的一款核心板-底板栈结结构的产品。本文及后续几章的开发内容都是针对这个平台进行开发讨论的。

ZYNQ芯片分为PS单元和PL单元，可以近似将PS单元视作ARM单元，可以运行Linux操作系统；将PL单元视作FPGA，运行可编程逻辑。两者可以公用一些外设，比如GPIO，也可以通过AXI总线进行数据交互。

最后建立的工程，应该包括以上红框内的几个单元，包括DDR，QSPI，SD卡，USB等等。

软件环境使用Xilinx Vivado 2015.4.2，操作系统是windows7 64位。

一、硬件布置

1）新建工程

打开Vivado 2015.4.2软件，新建工程microsys

 工程类型选择[RTL Project]

芯片类型选择XC7Z020-CLG484-1

Family：ZYNQ-7000

Package：CLG484

Speed Grade： -1

点击[Finish]完成工程向导。

等待系统自己完成相关初始化，最后可以见到如下图所示的界面。

2）添加IP核

建立一个模块，名字为[microsys]

首先搜索并添加ARM 子系统

这就是默认的一个IP核，包含DDR，FIXED_IO,FCLKd等单元。

双击这个模块，打开配置界面，在芯片配置结构图中可以看到，系统尚未勾选外设，

 下面我们针对第一张图中框住的单元，进行配置。

配置系统时钟

ENET0 选择片内时钟源

取消FCLK_CLK0 输出。

配置DDR

PS-PL通信配置

最终形成的最小系统如下图所示

点击鼠标右键，选择[Run Block Automation]

会发现引出了DDR和FIXED_IO两条总线

这样基本的一个ARM IP就配置完成了。

上面的MIO[53:0]包含了所有外设的输出管脚

添加一个反向器

在[Utility Vector Logic]核中，配置操作为[not]，位宽为1，即成为一个反向器。

添加一个[otg_vbussoc] Port

添加[gpio_i] [gpib_o][gpio_t] 3个port，并连接到ZYNQ system中gpio 端口，并规整连线

 这就是最终的Block系统

下一章将对如何生成bit流文件进行讲解。