如何为自己的ZYNQ板卡创建Pynq镜像

第第页如何为自己的ZYNQ板卡创建Pynq镜像

XilinxPynq框架允许我们将（Python）和可（编程）逻辑结合起来。让我们看看如何为自己的ZYNQ板卡创建Pynq镜像。

介绍

Python是目前最热门的编程语言之一（Python是一种高级编程语言，由Guidovan（Ros）sum于1991年开发。它具有简洁、易读、易学的特点，被广泛应用于各个领域的软件开发。），我们希望能够在（FPGA）/SoC开发中利用使用Python带来的生产力红利。

XilinxPynq框架允许开发人员做到这一点，利用Python使用可编程逻辑的进行加速。

在Pynq框架内，可编程逻辑设计称为overlays(覆盖层)，并被视为（硬件）库。虽然创建新的overlays需要FPGA设计经验，但越来越多的开源overlays可供开发人员使用(http://www.pynq.io/community.html)

然而，有时我们需要不同或自定义板的Pynq映像，让我们看看如何为自己的Z7010板创建Pynq镜像。

创建环境

我们需要做的第一件事是创建一个虚拟机，配置如下：

Ubuntu16.04

4个（处理器）核心

至少8G内存

至少300G硬盘空间

配置机器进行无密码sudo操作

虚拟机启动并运行后，我们需要做的下一件事是安装构建Pynq所需的应用程序。

需要什么工具？

要创建Pynq映像，我们需要在（Linux）虚拟机上安装以下工具

Viv（ad）o2023.2

（SD）K2023.2

PetaLinux2023.2

我们还需要使用以下命令从XilinxGitHub克隆Pynq存储库。

git

clone

/Xilinx/Pynq.git

clonePynq存储库后，将能够看到包含许多文件夹的Pynq目录。

Boards-现有主板规格、Juyp（te）rNotebook和基础覆盖层

Doc-文档来源

Pynq-Python和相关的支持文件

SDBuild-包含构建Pynq映像的所有脚本和资源

要正确设置我们的构建环境，下一步是在目录中运行设置环境脚本（setup_host.sh）

Pynq/SDBuild/Scripts

一旦这个脚本运行完成，接下来我们确保可以重建现有的主板（确保环境无问题）。

在这种情况下，决定重建PynqZ1映像，为此我将目录更改为SDBuild目录并运行命令

make

BOARDS=Pynq-Z1

将启动镜像创建过程

构建过程可能需要一段时间（如果速度很慢，请检查分配给虚拟机的处理器数量）。完成后SDBuild目录下有一个输出目录。

在此将找到Pynq-Z1镜像

现在我们知道我们可以重新创建Pynq镜像来开发我们的自定义镜像。

构建基础覆盖层

Pynq构建首先需要的东西之一是基础覆盖层。对于自己的开发板，我们将使用PynqZ1镜像作为起点。

打开Vivado(2023.2)并在VivadoTCL窗口中获取以下脚本。可以在目录中找到它们

boards/Pynq-Z1/base

source

build_base_ip.tcl

Source

base.tcl

第一个命令将生成必要的IP，而第二个命令将在Vivado项目中重新创建设计。

现在我们需要做的就是更改设备型号（FPGA型号）。

根据板卡外设添加自己的外设到工程中，其中包括

PmodA

PmodB

Tri-coloured（LED）s

Switches(pushbuttonsontheCora)

（I2C）interface

SPIInterface

然而，由于我们可用的资源较少，我们需要删除一些功能。最终的基础平台如下。

然后，在Vivado中生成bit，以确保设计符合我们的设计

此步骤的目的是确保新的基础平台适合Zynq7010器件，并允许重新生成我们用于自定义板卡的base.tcl。

创建新板

生成镜像之前的最后一步是在目录下创建一个新板

pynq/boards

创建新板需要创建一个以目标板命名的新目录，在本例中为cora。

在此目录中，我们还需要创建几个目录和板规范。

电路板规格是一个文本文件，包含以下信息

目录是：

base-这包含基础覆盖层和相关的设计信息notebooks-这包含juypternotebookspetalinux_bsp-LinuxBSP

使用PynqZ1作为每个目录的模板，根据Cora板（自己的板卡）和较小的7010设备的需要更新tcl、x（dc）和python文件。

使用基本目录中的make脚本生成基本设计的位文件。

当上面所有操作完成后，可以使用SDBuild目录中的命令启动Pynq构建

make

BOARDS=cora

同样，这需要一段时间才能结束，但结果将与之前相同

硬件测试

启动时要监控的是串口输出，通过串口打印能监控到Pynq的启动是否正确。

FPGA启动Pynq映像后，下一步是检查FPGA能否连接到（网络），以便可以访问Jupyternotebooks。

$

ifconfig

最后阶段是测试Jupyternotebooks。在与Pynq位于同一网络的计算机上打开浏览器并输入网址pynq:9090

将进入登录屏幕，密码是xilinx

登录后，将看到笔记本和目录

一旦我们点击一个n