电子设计竞赛培训PSOC实验三

1、 何宾何宾tel： email: 高等教育出版社高等教育出版社北京中教仪装备技术有限公司高教社高教社&xilinx soc竞赛培训系列课程竞赛培训系列课程 何宾何宾telemail: 版权所有，禁止未经授权的商业使用行为版权所有，禁止未经授权的商业使用行为 北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司 所有培训资料均可从网站http:/下载北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司培训内容 xilinx片上可编程系统设计导论片上可编程系统设计导论 axi4规范规范 microblaze处理器原理处理器原理 edk13.1工具概述工具概述 操作系统操作

2、系统(os)及板级支持包及板级支持包(bsp)概述概述 基于基于microblaze和和axi4的可编程的可编程soc系统实现系统实现基于基于axi4的可编程的可编程soc系统设计系统设计 (下下)北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司片上可编程系统设计实验片上可编程系统设计实验-实验内容 介绍edk13.1软件的使用方法和设计流程。 在介绍这部分内容时，使用捐赠的板卡nexys3,该板卡带有xilinx最新一代的spartan-6 fpga芯片。北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司片上可编程系统设计实验片上可编程系统设计实验-实验内容该内容主要包括：该内容主要包

3、括： 1. 工程的建立；工程的建立； 2. 添加添加axi4 ip到硬件设计；到硬件设计； 3. 定制定制led ip,并添加并添加ip到系统到系统,编写应用程序；编写应用程序； 4. 定制定制7段数码管段数码管 ip,并添加并添加ip到系统到系统,编写应用程序；编写应用程序； 5. 定制定制pwm ip,并添加并添加ip到系统到系统,编写应用程序编写应用程序; 6. 实现实现axi4中断控制系统；中断控制系统； 7. 使用使用axi4 chipscope实现系统协同调试。实现系统协同调试。北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并

4、添加到设计中-设计结构原理使用使用bsb建立的最小系统结构建立的最小系统结构ilmbdlmbmicroblazelmbbramcntlrlmbbramcntlrbramaxi-litem_axi _dpgpiogpiouartmdmmbdebugjtagdippushrs-232my ipled这就是本实验要完成的部分这就是本实验要完成的部分北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-设计结构原理 设计一个设计一个led的控制器的控制器ip核核, 通过该控制器对通过该控制器对led 灯进行控制灯进行控制led_ipaxi

5、-lite寄寄存存器器控控制制逻逻辑辑ledmicroblaze北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-打开前面的设计 在开始这个实验以前,先建立一个lab3的目录,将刚才lab1下所有的文件复制到新建的lab3目录下. 这个实验基于lab1前面的设计实现,设计并添加定制ip到设计中,并对其进行测试.北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-打开前面的设计 在windows操作系统下，选择所有程序-xilinx ise design suit

6、e13.1-edk-xilinx platform studio(xps)。打开edk软件。 1）打开xps，在xps主界面选择file-open project，出现下图界面。选择open a recent project，然后单击ok按钮。北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-打开前面的设计打开已经存在的工程打开已经存在的工程,选择该选项选择该选项点击点击”ok”按纽按纽北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中 -打开前面的设计打开前面

7、的设计定位到所在目录的定位到所在目录的system.xmp文件文件然后点击然后点击“open”按纽按纽北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核选择选择”创建或导入外设创建或导入外设“北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核选择

8、创建新外设模版选择创建新外设模版点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核输入输入ip核的名字：核的名字：led_ip点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核选择接口选择接

9、口axi4-lite点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核选中：用户逻辑软件寄存器选中：用户逻辑软件寄存器不选中不选中点击点击“next”按钮按钮你需要实现的部分你需要实现的部分北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核对寄存器的读写控制对寄存器的读写控制寄存器的个数，根据实际需要使用的情况设置寄存器的个数，根据实际需要使用的情况设置点击点击“next”按钮按钮北京

10、中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“next”按钮按钮产生产生ise工程工程生成软件驱动生成软件驱动北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限

11、公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-定制定制led_ip核核点击点击“finish”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核所创建的所创建的ip核已经添加到核已经添加到ip库中库中位置在工程目录下的位置在工程目录下的pcores目录中目录中北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核双击双击led_ip，准备将其添加到设计，准备将其添加到设计北京中教仪装备

12、技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核点击点击“yes”按钮，同意将其添加到设计中按钮，同意将其添加到设计中北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核使用默认设置，并点击使用默认设置，并点击“ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核选择使用选择使用xps自动总线连接和存储空间分配自动总线连接和

13、存储空间分配 点击点击“ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核自动将其连接到自动将其连接到axi4lite_0选择总线接口标签选择总线接口标签北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核核自动进行存储空间分配自动进行存储空间分配选择地址标签选择地址标签北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_

14、ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择总线接口标签选择总线接口标签选中选中led_ip,右击鼠标右击鼠标选择选择view mpd文件文件北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑添加下面一行，添加下面一行， 端口名字端口名字led， 方向输出，总线宽度方向输出，总线宽度7：0北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择总线接口标签选择总线

15、接口标签选中选中led_ip,右击鼠标右击鼠标选择选择browse hdl source北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择选择user_logic.vhd点击点击“打开打开”按纽按纽北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑用用hdl语言语言,添加添加led端口端口北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实

16、验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑添加逻辑控制代码添加逻辑控制代码,即把即把slv_reg0(7:0)的值送到的值送到led端口端口,保存修改的文件保存修改的文件北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择总线接口标签选择总线接口标签选中选中led_ip,右击鼠标右击鼠标选择选择browse hdl source北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_i

17、p并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择选择led_ip.vhd点击点击“打开打开”按纽按纽北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑用用hdl语言语言,添加添加led端口端口北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑用用hdl语言语言,添加添加led端口映射端口映射北京中教仪装备技术有限公司北

18、京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择该选项选择该选项,使变化生效使变化生效北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择端口标签选择端口标签展开展开led_ip_0下拉框下选择下拉框下选择make external,表示该网络将连接到表示该网络将连接到fpga物理引脚上物理引脚上北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led

19、_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加添加led_ip核端口和定制逻辑核端口和定制逻辑选择端口标签选择端口标签新生成的外部端口名字新生成的外部端口名字led_ip_led_pin北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加逻辑端口和添加逻辑端口和fpga引脚的物理约束引脚的物理约束选择选择system.ucf文件文件添加添加led_ip_0_led_pin引脚引脚北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-生成网表想想这步完成的工作想想这步完

20、成的工作? 其实就是其实就是 把这个抽象的结构把这个抽象的结构,转换成门级网表的连接转换成门级网表的连接.下一步下一步,选择这个选择这个, 产生网表产生网表北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中- 生成网表 这个过程需要持续一小部分时间这个过程需要持续一小部分时间,请等待请等待,并且看并且看看控制台给出的综合信息看控制台给出的综合信息.北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中- -更新比特流下一步下一步,选择这个选择这个, 产生布局布线比特流

21、文件产生布局布线比特流文件 这个过程需要持续一小部分时间这个过程需要持续一小部分时间,请等待请等待,并且看看并且看看控制台给出的实现过程的信息控制台给出的实现过程的信息.北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序选择输出硬件到sdk北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序选择输出和打开sdk软件北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_i

22、p并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序定位路径到当前的工程窗口点击点击”ok按纽按纽, 进入下一个界面进入下一个界面北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序删除删除lab1建立的建立的bsp和应用程序工程和应用程序工程下面将添加设计的下面将添加设计的bsp北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序 选择建立选择建立xilinx bsp, 作用是各作用是各

23、种外设的软件驱动种外设的软件驱动北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序bsp的工程名字的工程名字硬件平台的工程名字硬件平台的工程名字bsp的名字的名字1)xilkernel-xilinx操作系统操作系统2)standalone-bsp点击点击”finish”按纽按纽, 进入下一个界进入下一个界面面北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序点击点击”ok”按纽按纽, 进入下一个界

24、面进入下一个界面北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序sdk开始自动编译bsp北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序bsp的各种文件的各种文件下面将添加sdk自动生成的应用程序北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序生成新的生成新的c工程工程北京中教仪装备技术有限公

25、司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序工程名字工程名字选择空的应用工程选择空的应用工程北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序点击点击”next”按纽按纽, 进入下一个界面进入下一个界面北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-建立软件应用程序建立软件应用程序选择该选项选择该选项,使用已经存在的使用已经存在的bsp点击点击”

26、finish”按纽按纽, 进入下一个界进入下一个界面面北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中选择该选项选择该选项,打开目录管理打开目录管理北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件

27、驱动到bsp中中点击点击”new”按钮按钮定位到当前的目录下定位到当前的目录下点击点击”确定确定”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中添加到搜索路径中添加到搜索路径中重新扫描路径重新扫描路径点击点击”ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中选择选择bsp设置设置北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限

28、公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中选择选择standalone_bsp_0点击点击”ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中选择选择drivers选择选择led_ip_0下拉框中选择下拉框中选择led_ip点击点击”ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制

29、ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中错误提示错误提示北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中找到打开该文件找到打开该文件北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制ip的软件驱动到的软件驱动到bsp中中添加此行代码添加此行代码,并保存并保存北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-添加定制添加定制i

30、p的软件驱动到的软件驱动到bsp中中选择选择,并打开该文件并打开该文件添加此行代码添加此行代码,并保存并保存北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件选择选择”import”选项选项北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件选择选择“general”,并展开并展开选择选择“file system”点击点击“next”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三

31、：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件点击点击“browse”按钮按钮定位到导入文件所在的文件夹定位到导入文件所在的文件夹点击点击“确定确定”按按钮钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件选中选中led_test.c文件文件选中选中”browse”按钮，按钮，定位要导入文件的定位要导入文件的位置位置北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件选中选中empty_application_0选中选中src点击点击“ok”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制led_ip并添加到设计中并添加到设计中-导入应用工程文件导入应用工程文件导入文件的文件夹导入文件的文件夹点击点击“finish”按钮按钮北京中教仪装备技术有限公司北京中教仪装备技术有限公司实验三：定制实验三：定制le