FPGA烧写固化程序是否使用了ROM
时间: 2024-01-24 10:19:00 浏览: 193
FPGA 烧写固化程序时通常会使用一种叫做 "非易失性存储器" 的设备,常见的是 EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)或 Flash 存储器。这些存储器可以被程序烧写后保存数据,即使断电也不会丢失。
如果你想要使用 ROM(只读存储器),你需要在设计 FPGA 时将 ROM 作为一个核心组件添加到设计中,然后将其烧录到 FPGA 中。ROM 是只读存储器,一旦数据被烧录进去,就无法修改。和 EEPROM 或 Flash 存储器不同,ROM 不支持数据的擦除和重写,因此在设计 FPGA 时需要确保 ROM 中的数据是正确的、完整的,并且不需要修改。
相关问题
zynq 固化程序
### Zynq 平台上的程序固化与烧录
在 Zynq 平台上,固化程序的过程涉及多个步骤和工具的支持。以下是关于如何在 Zynq 上进行程序固化的详细介绍。
#### 1. BootROM 过程概述
Zynq 芯片内部集成了一个不可修改的 ROM,该 ROM 中包含了启动引导代码。当设备上电时,BootROM 自动运行并初始化外部存储器接口(如 NAND、NOR 和 SD 卡)。随后,BootROM 将从这些存储介质中加载 `BOOT.bin` 文件至片上内存 (OCM, On-Chip Memory)[^2]。因此,在准备固化之前,需要先构建合适的 `BOOT.bin` 文件。
#### 2. 构建 BOOT.bin 文件
为了生成用于固化的 `BOOT.bin` 文件,通常需要以下几个组件:
- **FSBL (First Stage Boot Loader)**:这是由 Vivado 工具链生成的第一阶段引导加载程序,负责初始化 PS 部分以及配置 FPGA 的 PL 部分。
- **Bitstream (.bit)**:描述 FPGA 配置的数据流文件,定义了 PL 的硬件结构。
- (可选)**Application ELF File**:如果项目中有裸机应用程序或者 Linux 内核镜像,则也需要将其加入到最终的二进制映像中。
通过使用 Xilinx 提供的 `bootgen` 工具可以将上述各部分组合成单一的 `BOOT.bin` 文件[^4]。
#### 3. 使用 SDK 烧写 QSPI Flash
一旦获得了有效的 `BOOT.bin` 文件,就可以利用 Vivado 或者 Vitis IDE 来完成实际的烧录工作。具体操作是在软件界面中的菜单路径找到 “Xilinx -> Program Flash”,按照提示选择目标设备类型为 QSPI NOR Flash,并指定先前创建好的 `.bin` 文件作为输入源数据[^1]。
对于仅依赖于 PL 功能而无需复杂操作系统支持的应用场景下,即使没有 ARM Cortex-A9 处理单元参与运算,仍然可以通过让 PS 控制器协助来达成整个系统的自举与正常运作状态设置目的[^3]。
#### 4. JTAG 模式下的全盘刷入
除了直接经由 SD/MMC 接口传输之外,另一种常见的方式便是借助调试探针以 JTAG 方法实施全面性的擦除加重写动作。这种方法特别适合那些希望永久保存特定版本固件副本的情况之下采用;而且由于其绕过了常规途径可能存在的任何潜在风险因素影响的缘故所以往往被认为更加可靠稳定一些[^5]。
```bash
openocd -f interface.cfg -c "init; pld load build/image.bit 0; exit"
```
以上命令展示了 OpenOCD 如何配合定制脚本来自动化执行类似的任务序列实例之一。
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ZYNQ固化EMMC
<think>好的,我现在要帮用户解决在ZYNQ平台上进行EMMC固化的问题。首先,我需要回忆一下ZYNQ的基本架构。ZYNQ是Xilinx的SoC,结合了ARM处理器和FPGA,所以EMMC固化应该涉及到启动流程的配置。
用户提到的是EMMC固化,也就是把程序从EMMC启动,对吧?通常,ZYNQ启动流程有几个步骤,比如BootROM加载FSBL,然后FSBL配置FPGA并加载应用程序。那EMMC作为启动设备的话,需要确保FSBL和应用程序镜像正确写入EMMC,并且启动头配置正确。
接下来,我需要考虑具体的步骤。首先,可能需要用Vivado创建硬件平台,生成比特流,然后导出到SDK或者Vitis。接着,编写FSBL,因为FSBL负责初始化硬件和加载后续的应用程序。然后,将FSBL、比特流和应用程序(比如ARM的裸机程序或Linux系统)打包成BOOT.BIN文件。
但是EMMC固化的话,可能需要通过JTAG或者SD卡先将BOOT.BIN写入EMMC。或者是否有其他方法?比如在Linux系统中,通过用户空间的工具将镜像写入EMMC的分区中?例如,使用dd命令或者特定的工具。这部分可能需要参考Xilinx的文档,确保EMMC的分区格式正确,比如FAT32或者其他格式,并且启动分区被正确识别。
另外,ZYNQ的启动模式需要配置为从EMMC启动,这通常是通过硬件引脚设置,比如设置MIO引脚的电平来选择启动设备。用户可能需要检查板子的启动模式设置是否正确。
还有,EMMC的接口在硬件设计中是否正确配置,比如在Vivado中是否将EMMC控制器连接到PS端,并且引脚分配正确。这部分可能涉及到ZYNQ的MIO或EMIO配置,需要确保硬件设计正确,否则无法识别EMMC设备。
此外,生成BOOT.BIN的时候,可能需要使用bootgen工具,确保镜像包含正确的分区和启动头。用户可能需要编写BIF文件(Boot Image Format)来指导bootgen生成正确的镜像。
可能遇到的常见问题包括:EMMC无法被识别,启动头配置错误导致无法启动,或者镜像没有正确写入EMMC的分区。这时候需要检查硬件设计、启动模式设置、镜像生成步骤以及写入工具的使用是否正确。
最后,用户可能需要具体的操作步骤,比如使用SDK/Vitis工具链生成镜像,使用DFU工具或JTAG将镜像写入EMMC,或者通过运行在ZYNQ上的Linux系统来操作EMMC。需要分步骤说明,并指出可能需要注意的地方,比如分区对齐、文件系统格式等。
可能还需要参考Xilinx的官方文档,比如UG821(ZYNQ配置指南)或者UG1144(SDK工具指南),确保步骤的准确性。同时,用户可能需要了解如何通过U-Boot命令来写入镜像到EMMC,如果使用的是Linux系统的话。
总之,整理出一个清晰的步骤流程,从硬件设计到软件配置,再到镜像生成和烧写,以及启动模式设置,确保用户能够一步步完成EMMC固化。</think>### ZYNQ EMMC固化配置方法
在ZYNQ平台上实现EMMC固化需通过硬件设计、镜像生成与烧录三个核心步骤完成,以下是具体操作流程:
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#### **1. 硬件设计配置**
- **MIO/EMIO接口分配**
在Vivado中,需确保EMMC控制器(SD/EMMC 0/1)通过MIO或EMIO连接到ZYNQ PS端。例如,选择SD0控制器并分配MIO引脚40-45(具体引脚号需参考开发板原理图)[^1]。
- **时钟与电压设置**
EMMC时钟频率需匹配设备规格(通常默认50 MHz),并在PS-PL配置界面启用1.8V或3.3V电平标准[^2]。
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#### **2. 生成启动镜像**
- **FSBL与应用程序编译**
在Vitis中创建FSBL工程,并编译生成`fsbl.elf`。用户应用程序(如裸机程序或Linux内核)需编译为`app.elf`。
- **打包BOOT.BIN**
使用`bootgen`工具,通过BIF文件(Boot Image Format)将比特流、FSBL和应用程序合并为`BOOT.BIN`。示例BIF文件内容:
```bash
the_ROM_image:
{
[bootloader] fsbl.elf
system.bit
app.elf
}
```
执行命令:`bootgen -image boot.bif -arch zynq -o BOOT.BIN`[^3]。
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#### **3. 烧录镜像至EMMC**
- **通过JTAG/SD卡临时启动**
若EMMC尚未固化,可先通过SD卡或JTAG加载Linux系统,再使用`dd`命令将`BOOT.BIN`写入EMMC的启动分区:
```bash
dd if=BOOT.BIN of=/dev/mmcblk0p1 # 假设EMMC启动分区为p1
```
- **配置启动模式**
调整ZYNQ启动模式引脚(如MIO5-MIO0=0b001000),设置为从EMMC启动[^4]。
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#### **4. 验证固化结果**
重启设备并观察串口输出,若显示`Xilinx First Stage Bootloader`及应用程序日志,则表明EMMC启动成功。
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