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3 months ago
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# AXU4EV-E 开发板 BSP 说明
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## 简介
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本文档是为 AXU4EV-E 开发板提供的 BSP (板级支持包) 说明。
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主要内容如下：
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- 开发板资源介绍
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- BSP 快速上手
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- 进阶使用方法
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通过阅读快速上手章节开发者可以快速地上手该 BSP，将 RT-Thread 运行在开发板上。在进阶使用指南章节，将会介绍更多高级功能，帮助开发者利用 RT-Thread 驱动更多板载资源。
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## 开发板介绍
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AXU4EV-E 开发板是 芯驿电子科技（上海）有限公司 推出的一款基于 XILINX Zynq UltraScale+ MPSoCs 开发平台的开发板。这款 MPSoCs 开发平台采用核心板加扩展板的模式，方便用户对核心板的二次开发利用。核心板使用 XILINX Zynq UltraScale+ EV 芯片 ZU4EV 的解决方案，它采用Processing System(PS)+Programmable Logic(PL)技术将四核ARM Cortex-A53 和FPGA 可编程逻辑集成在一颗芯片上。另外核心板上 PS 端带有 4 片共 4GB 高速 DDR4 SDRAM 芯片，1 片 8GB的 eMMC 存储芯片和 1 片 256Mb 的 QSPI FLASH 芯片；核心板上 PL 端带有 1 片 1GB 的DDR4 SDRAM 芯片 。
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开发板更多详细信息请参考[芯驿电子科技（上海）有限公司](http://www.alinx.cn/)。
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## 外设支持
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本 BSP 目前对外设的支持情况如下：
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| **核心** | **支持情况** | **备注** |
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| :----------------- | :----------: | :------------------------------------- |
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| R5-CPU0 | 支持 | 运行系统的为R5核的CPU0 |
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| **板载外设** | **支持情况** | **备注** |
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| 无 | | |
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| **片上外设** | **支持情况** | **备注** |
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| GPIO | 支持 | |
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| UART | 支持 | UART0 |
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| TIMER | 支持 | TTC0提供系统时钟 |
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| EMMC | 支持 | SD0控制器 |
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| EMAC | 支持 | e0网卡 |
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## 使用说明
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使用说明分为如下两个章节：
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- 快速上手
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本章节是为刚接触 RT-Thread 的新手准备的使用说明，遵循简单的步骤即可将 RT-Thread 操作系统运行在该开发板上，看到实验效果 。
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- 进阶使用
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本章节是为需要在 RT-Thread 操作系统上使用更多开发板资源的开发者准备的。通过使用 ENV 工具对 BSP 进行配置，可以开启更多板载资源，实现更多高级功能。
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### 快速上手
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本 BSP 为仅支持 GCC 开发环境，下面介绍如何将系统运行起来。
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#### 编译下载
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1. 在 bsp 下打开 env 工具，输入`scons`进行编译。
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2. 编译完成后在 bsp 目录下会生成 `rtthread-zynqmp-r5.elf` 文件。
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3. 使用 Xilinx Vitis 产生 FSBL，然后创建 “Debug Configuration”，Application 选择`rtthread-zynqmp-r5.elf` 文件。
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4. 使用调试器连接 PC 和开发板，通过拨码开关设置为 JTAG 启动，然后连接电源，点击开始调试或运行即可。
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由于编译时默认带有调试信息（见 rtconfig.py 中 BUILD），所以在 Xilinx Vitis 中调试时同样可以打开源文件设断点进行调试。
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#### 固化程序
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1. 在 bsp 下打开 env 工具，输入`scons`进行编译。
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2. 编译完成后在 bsp 目录下会生成 `rtthread-zynqmp-r5.elf` 文件。
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3. 使用 Xilinx Vitis 或 Xilinx SDK 产生 FSBL，然后使用 Xilinx 提供的 bootgen 工具制作 BOOT.bin 文件。
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例如使用命令行方式：
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```
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bootgen -image ./output.bif -arch zynqmp -o ./BOOT.bin -w on
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```
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其中 output.bif 文件可以是：
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```
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//arch = zynqmp; split = false; format = BIN
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the_ROM_image:
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{
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[bootloader, destination_cpu = r5-0]./fsbl.elf
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[destination_cpu = r5-0, exception_level = el-3]./rtthread-zynqmp-r5.elf
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}
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```
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4. 根据 ALINX 提供的文档将 BOOT.bin 放进SD卡或烧录到 QSPI FLASH 中，通过拨码开关设置启动方式，然后连接电源即可启动。
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#### 运行结果
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下载程序成功之后，系统会自动运行。
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连接开发板对应串口到 PC , 在终端工具里打开相应的串口（115200-8-1-N），复位设备后，可以看到 RT-Thread 的输出信息:
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```bash
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\ | /
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- RT - Thread Operating System
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/ | \ 4.0.3 build Nov 27 2020
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2006 - 2020 Copyright by rt-thread team
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msh />
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```
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### 进阶使用
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此 BSP 默认开启了 EMMC 驱动和 DFS 文件系统，如果需要使用文件系统可以自行格式化并挂载。
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此 BSP 默认开启并配置了网卡驱动及lwip协议栈，相关配置需要注意如下几点：
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1. 注意将`RT_LWIP_PBUF_NUM`至少设置为256
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2. 注意将`RT_LWIP_MEM_ALIGNMENT`设置为32。若使用RTT中lwip 2.0.2以外的版本时，由于其他版本未使用该宏，需要手动修改`lwipopts.h`中的`MEM_ALIGNMENT`宏。
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## 板级移植
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如果需要将BSP移植到其他 XILINX Zynq UltraScale+ MPSoCs 开发平台的开发板上也比较方便，主要修改的地方有以下几点：
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1. 内存： 如果 DDR memory 小于 2G，需要修改`zynqmp-r5.ld`链接文件中的`psu_r5_ddr_0_MEM_0` 以及`board.h`中的`HEAP_END`
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2. 主频： `xparameters.h`中的`XPAR_CPU_CORTEXR5_0_CPU_CLK_FREQ_HZ`
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3. 串口引脚和频率：`drv_uart.c`中的`rxmio`, `txmio` 和`xparameters.h`中的`XPAR_PSU_UART_0_UART_CLK_FREQ_HZ`
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4. 定时器频率：`xparameters.h`中的`XPAR_PSU_TTC_0_TTC_CLK_FREQ_HZ`
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5. SD控制器：`drv_sdcard.c`中的块设备驱动初始化
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6. 网卡驱动：若使用的PHY芯片不在驱动支持范围内，可能需要在`xemacpsif_physpeed.c`中实现相应芯片的速率识别函数，可参考ALINX的相应教程。
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以上需要修改的`xparameters.h`中的参数宏定义不需要手动修改，可以直接将Xilinx Vitis中产生的开发板的`xparameters.h`文件复制过来即可。
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## 注意事项
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- 无
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## 联系人信息
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维护人:
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- [王华辰](https://github.com/Wang-Huachen/)
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