初學Zynq與Vivado

前言

LDPC的項目終于進行到了最後的部分，落到我身上的任務是把視訊資料傳入闆子供FPGA編譯碼，然後再把結果傳回電腦處理。

闆子型号是 Xilinx Zynq-7000 XC7Z045 FFG900 – 2

也就是這一塊：【可能需要科學上網】

http://www.xilinx.com/products/boards-and-kits/ek-z7-zc706-g.html#hardware

這幾天對它的學習，簡直颠覆了我對FPGA的認識。

感覺應該要寫好幾篇才能完全把這幾天學到的東西記錄下來。

Vivado

在講Zynq之前，需要先講Vivado

Vivado是Xilinx公司的一款EDA，2012年出第一版，現在已經成為Xilinx官方指定的開發軟體了。

而ISE，呵呵哒的ISE，早在2013年就停止更新，被它的Xilinx粑粑抛棄了。

是以，在2013年及之後生産的闆子和晶片，都不要用ISE開發。

雖然在ISE的建立工程清單下能找到新的晶片和闆子，也能綜合布線生成比特流，但是依然不推薦。

原因有如下幾個：

• 來自Xilinx官方的所有支援，包括示例工程、IP核、操作說明文檔等，全部都是基于Vivado的。也就是說，如果你用ISE，那麼就會發生很尴尬的事情——你無法得到來自官方的任何支援。
• Vivado跟ISE的開發理念完全不一樣，ISE适合快速開發小型項目，而Vivado更适合開發大型項目。
• ISE是面向檔案的開發，.v檔案、IP核、層次調用結構，講道理更适合用于教學而不是工程開發。在ISE裡甚至沒有封裝IP核這麼一種說法…
• Vivado則是面向IP核的開發，Xilinx公司認為，未來要快速開發大型的項目，實際上就是要堆砌IP核，是以在Vivado裡一切皆是IP核，調用起來非常友善，很多協定也直接內建在裡面了，例如AXI總線協定之類的，不用擔心協定不比對。

Zynq7000

衆所周知，Xilinx有很出名的“7系列”：Artix7，Kintex7，Virtex7

而Zynq7是一個特殊的7系列，它是唯一一款內建了ARM9核的産品。雖然我覺得在FPGA裡內建一個ARM有種脫褲放屁的無聊感，但是看新聞貌似大家都很激動的樣子，可能是我的水準太低，不能看到這款産品真正的價值所在。

學習過程

首先跟着BIST測試一遍，既能測試闆子是否能用，也能稍微了解一下這個闆子都有些什麼東西在上面。

然後看代碼，你會發現Zynq根本不像一個FPGA，它更像一個ARM，在Vivado搭好硬體電路（一般都會有一個Zynq processing system7軟核），生成bitstream，然後就可以到SDK去進行軟體開發，編寫C語言燒到ARM核裡，就連啟動的boot都是由ARM帶動的，而FPGA更像一個ASIC，用來給ARM調用的。

Vivado有兩種形式的設計，一種是source，跟一般的FPGA開發一樣，沒有用到ARM核；另一種是Block Design，就是IP核的堆砌，實際上一般都會用這種，因為Vivado可以把source封裝成IP核，是以完全可以寫一個source的Project，然後封裝成一個IP加入到Block Design。但是這個端口連接配接是個問題，Block Design一般會用AXI總線互聯，但是我們自己寫的哪有這麼規範…如果全部用GPIO互聯，不僅浪費，GPIO還可能不夠用，速度也不會很理想，反正還需要慢慢摸索。。。

總結

這幾天看Xilinx的技術文檔，看代碼，上網慢慢找不懂的知識，還要連蒙帶猜的，真是心累。感覺做Zynq比做單純的FPGA門檻要高一些，既要有FPGA的程式設計知識，還要會嵌入式軟體編寫，貌似還能在FPGA上跑Linux，這麼說還需要嵌入式Linux的知識，簡直有夠麻煩的，兩三個人的工作量壓到一個人身上，簡直慘，學起來也麻煩。幸好我C語言和彙編的基礎還算不錯，不然就那一大堆嵌入式C代碼就夠搞幾天的了。