XilinxVivado的使⽤详细介绍（4）：Zedboard+vivado之流⽔灯
（加SDK）
Vivado+zedboard之初学流⽔灯
Author:zhangxianhe 环境：vivado 2016.3（已验证适⽤于2015.4）
开发板：Zedboard version xc7z020clg484-1
实验：使⽤Vivado和SDK进⾏Zedboard开发，制作⼀个简单的流⽔灯程序以说明软硬件协同设计的⽅法、开发流程等。
本⽂将分为三个部分：
1. 使⽤Vivado创建⼀个⼯程，并构建⼀个Zynq嵌⼊式处理系统。
2. 在上述基础上，将完成后的硬件导⼊到SDK中进⾏软件设计。
3. 最后下载到ZedBoard上进⾏调试。
具体步骤如下：
1. 使⽤Vivado创建⼯程
1.1新建⼯程
1).⿏标左键双击Vivado2016.3图标，打开Vivado 2016.3;
2).单击Create New Project创建⼀个新的⼯程;
3).单击Next执⾏下⼀步；
4).选择⼯程所在的位置，并输⼊⼯程名ledflow，单击Next；
5)．在Vivado中新建⼀个RTL⼯程，暂不添加⽂件（勾选 Do not specify sources at this time），后⾯需要的时候添加，单击Next；
6).这⼀步要注意，在左上⾓Select处选择Boards，选择ZedBoard Zynq Evaluation and Development Kit version D器件，单击Next；
7).单击Finish
8).等待软件根据设定新建⼀个RTL⼯程。
这样新建⼯程的步骤就完成了，下⾯进⾏硬件设计步骤；
1.2 Vivado硬件设计
1). 单击Create Block Design，创建并添加IP核；
2).输⼊⼯程名led，单击OK；
3).等待软件Create Block Design
4).Add IP.右边空⽩处⼀般会提⽰This design is empty. To get started, Add IP from the catalog，单击 Add IP会出现IP的⽬录，如果此处没有提⽰，可以单击Diagram左边框的Add IP添加；
5). 在⽬录Search中输⼊ZYNQ7 Processing System；
6).双击ZYNQ7 Processing System完成IP核的添加；
7).等待软件Add IP，接下来⼯程窗上部分会出现Run Block Automation，点Run Block Automation，直接点OK。
8).接下来继续添加IP,Add Ip 并在在搜索中寻AXI GPIO，双击添加。
9).完成后继续点Run Connect Automation，出现窗⼝先打钩S_AXI，右边设置保持不变，直接点OK。之后继续点run connect automation，打钩剩下的，注意此时右侧选择leds_8bits(LED)。之后OK.点击Diagram的Regenerate Layout，重新布局，完成后出现如下界⾯。
1.3硬件处理
1). Tools >Validate Design
2)．等待软件运⾏，运⾏后的界⾯如下：
3).单击OK；
4).Right-Click the Top-level Subsystem Design->Generate Output Products，默认设置，直接点generate，运⾏结束后，点击OK。
5). Right-Click the Top-level Subsystem Design->Create HDL Wrapper，选择第⼆项 Let Vivado manage Wrapper and auto-update，点击OK，
6). 在左侧Flow Navigator中最下边，单击Generate Bitstream，点击save（如果有提⽰）然后单击Yes，直接⽣成⽐特流⽂件。执⾏此过程⾸先会⾃动进⾏分析综合和实现。(这⾥也可以直接先点击Run Synthesis进⾏综合，然后点击Run Implementation进⾏实现，然后再点击Generate Bitstream⽣成⽐特流) 需要等待运⾏的时间⽐较长，耐⼼等待；
7).运⾏完成后，会⾃动弹出对话框，选择Open Implemented Design，单击OK：
8).运⾏完成后的界⾯如下：
9).在关联到SDK时，需要将Package和Device都打开，如果运⾏后只是⾃动打开了Device，需要在Flow Navigator下到Synthesis并在其下点击Open Synthesized Design来打开Package，单击NO，将Package和Device同时显⽰出来；
10).单击Open Block Design to invoke the IP integrator design
11).准备两条USB线，⼀条连接 micro-usb cable between the PC and the PROG port of the board；另外⼀条 micro-usb cable between the PC and the UART port of the board，打开Zedboard板的电源，如下图所⽰，打开电源之后POWER灯会亮；
12).单击左侧导航窗⼝最下⽅Hardware Manager中的Open Target，然后选择Auto Connect
13).单击Hardware Manager中的Program Device，单击xc7z020_1默认设置，单击Program将⽐特流烧写到ZedBoard板上；完成后板上的DONE蓝灯会亮，提⽰⽐特流⽂件下载到ZedBoard板上成功：
14).单击File中的Export，单击Export Hardware，注意打钩include bitstream，点击OK。
15).单击File中的Launch SDK，默认设置，单击OK，这时会⾃动启动SDK。
这样在Vivado中的操作就完成了，软件会⾃动打开。
1.4 SDK中的软件设计
打开后的SDK界⾯如下：
1). 单击File > New > Application Project
2).输⼊⼯程名ledflow，其它默认，注意勾选 Use default location(默认已经勾选)单击Next；
3). 选择⼀个空的模板：empty application，单击Finish，等待⼯作环境的建⽴；
4). 单击ledflow>右击src>New > Source File
5).输⼊⼯程名ledflow.c（⼀般命名为main.c），单击Finish；
6). 编写如下程序：
1 * ledflow.c
2 *
3 * Created on: 2017年11⽉16⽇
4 * Author: zhangxianhe
5 */
6 #include"xparameters.h"
7 #include"xgpio.h"
8 #include"xil_printf.h"
9 #include"xil_cache.h"
10#define GPIO_BITWIDTH 8
11#define GPIO_DEVICE_ID XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID
12#define LED_DELAY 100000000
13#define LED_MAX_BLINK 0x1
14#define LED_CHANNEL 1
15#define printf xil_printf
16 XGpio Gpio;
17 XGpio GpioOutput;
18
19int GpioMarquee(u16 DeviceId,u32 GpioWidth)
20 {
21volatile int Delay;
22 u32 LedBit;
23 u32 LedLoop;debug灯
24int Status;
25 Status=XGpio_Initialize(&GpioOutput,DeviceId);
26if(Status!=XST_SUCCESS)
27 {
28return XST_FAILURE;
29 }
30 XGpio_SetDataDirection(&GpioOutput,LED_CHANNEL,0x0);
31 XGpio_DiscreteWrite(&GpioOutput,LED_CHANNEL,0x0);
32for(LedBit=0x0;LedBit<GpioWidth;LedBit++)
33 {
34for(LedLoop=0x0;LedLoop<LED_MAX_BLINK;LedLoop++)
35 {
36 XGpio_DiscreteWrite(&GpioOutput,LED_CHANNEL,1<<LedBit);
37for(Delay=0;Delay<LED_DELAY;Delay++);
38 XGpio_DiscreteClear(&GpioOutput,LED_CHANNEL,1<<LedBit);
39for(Delay=0;Delay<LED_DELAY;Delay++);
40 }
41 }
42return XST_SUCCESS;
43 };
44int main(void)
45 {
46while(1)
47 {
48 u32 status;
49 status=GpioMarquee(GPIO_DEVICE_ID,GPIO_BITWIDTH);
50if(status==0)
51 printf("SUCCESS!.\r\n");
52else
53 printf("FAILED.\r\n");
54 }
55return XST_SUCCESS;
56 }
然后Ctrl+S，保存的同时，软件会⾃动开始编译，在左下⾓problem处可以看到相应的warning和error（如果存在），在console⾥⾯可以看到编译成功的效果；⽆误后，如果有错误Click Project-> clean (in case you get any errors with the BSD).
7).单击Xilinx Tools > program FPGA将⽐特流烧写到板上（在Vivado中就先将⽐特流烧写到板上有两个原因：1.如果SDK调试时出现问题，这样可以检测⾸先是不是Vivado的问题，如果成功烧写，说明板
的连接没有问题，并且Vivado软件本⾝没有问题；2.在之前的调试过程中出现过直接Xilinx Tools > program FPGA⽆法烧写的情况；因此，保险起见，选择在Vivado中就先将⽐特流烧写到板上）
8).单击Program（和在Vivado中烧写的现象⼀样，完成后DONE蓝⾊指⽰灯会亮）
注：如果软件本⾝以及板的连接没有问题，那么这个步骤会在三秒左右完成，如果⼀直卡在⼀半的进度，说明SDK和Vivado没有很好的建⽴关联；
9). 选择按钮. 如果不到这个标志选择 Window > Show view > Terminal.
10).单击并且选择合适的 COM port (取决你⾃⼰的电脑), and configure the terminal with the parameters as shown below.
11).在⽤到串⼝打印时，需要设置的COM⼝，为设备管理器中的USB Serial Port（本机为COM5），因此要选择COM5，注意波特率为115200：
12)．右键⼯程⽬录中的ledflow⽬录，选择Debug As > Debug Configurations，双击Xilinx C/C++ application (GDB),⾃动选择⼯程，然后选择Reset Entire System。
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