如何為自己的ZYNQ板卡創(chuàng)建Pynq鏡像

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XilinxPynq框架允許我們將（Python）和可（編程）邏輯結(jié)合起來。讓我們看看如何為自己的ZYNQ板卡創(chuàng)建Pynq鏡像。

介紹

Python是目前最熱門的編程語言之一（Python是一種高級編程語言，由Guidovan（Ros）sum于1991年開發(fā)。它具有簡潔、易讀、易學(xué)的特點，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的軟件開發(fā)。），我們希望能夠在（FPGA）/SoC開發(fā)中利用使用Python帶來的生產(chǎn)力紅利。

XilinxPynq框架允許開發(fā)人員做到這一點，利用Python使用可編程邏輯的進行加速。

在Pynq框架內(nèi)，可編程邏輯設(shè)計稱為overlays(覆蓋層)，并被視為（硬件）庫。雖然創(chuàng)建新的overlays需要FPGA設(shè)計經(jīng)驗，但越來越多的開源overlays可供開發(fā)人員使用(http://www.pynq.io/community.html)

然而，有時我們需要不同或自定義板的Pynq映像，讓我們看看如何為自己的Z7010板創(chuàng)建Pynq鏡像。

創(chuàng)建環(huán)境

我們需要做的第一件事是創(chuàng)建一個虛擬機，配置如下：

Ubuntu16.04

4個（處理器）核心

至少8G內(nèi)存

至少300G硬盤空間

配置機器進行無密碼sudo操作

虛擬機啟動并運行后，我們需要做的下一件事是安裝構(gòu)建Pynq所需的應(yīng)用程序。

需要什么工具？

要創(chuàng)建Pynq映像，我們需要在（Linux）虛擬機上安裝以下工具

Viv（ad）o2023.2

（SD）K2023.2

PetaLinux2023.2

我們還需要使用以下命令從XilinxGitHub克隆Pynq存儲庫。

git

clone

/Xilinx/Pynq.git

clonePynq存儲庫后，將能夠看到包含許多文件夾的Pynq目錄。

Boards-現(xiàn)有主板規(guī)格、Juyp（te）rNotebook和基礎(chǔ)覆蓋層

Doc-文檔來源

Pynq-Python和相關(guān)的支持文件

SDBuild-包含構(gòu)建Pynq映像的所有腳本和資源

要正確設(shè)置我們的構(gòu)建環(huán)境，下一步是在目錄中運行設(shè)置環(huán)境腳本（setup_host.sh）

Pynq/SDBuild/Scripts

一旦這個腳本運行完成，接下來我們確?？梢灾亟ìF(xiàn)有的主板（確保環(huán)境無問題）。

在這種情況下，決定重建PynqZ1映像，為此我將目錄更改為SDBuild目錄并運行命令

make

BOARDS=Pynq-Z1

將啟動鏡像創(chuàng)建過程

構(gòu)建過程可能需要一段時間（如果速度很慢，請檢查分配給虛擬機的處理器數(shù)量）。完成后SDBuild目錄下有一個輸出目錄。

在此將找到Pynq-Z1鏡像

現(xiàn)在我們知道我們可以重新創(chuàng)建Pynq鏡像來開發(fā)我們的自定義鏡像。

構(gòu)建基礎(chǔ)覆蓋層

Pynq構(gòu)建首先需要的東西之一是基礎(chǔ)覆蓋層。對于自己的開發(fā)板，我們將使用PynqZ1鏡像作為起點。

打開Vivado(2023.2)并在VivadoTCL窗口中獲取以下腳本?？梢栽谀夸浿姓业剿鼈?/p>

boards/Pynq-Z1/base

source

build_base_ip.tcl

Source

base.tcl

第一個命令將生成必要的IP，而第二個命令將在Vivado項目中重新創(chuàng)建設(shè)計。

現(xiàn)在我們需要做的就是更改設(shè)備型號（FPGA型號）。

根據(jù)板卡外設(shè)添加自己的外設(shè)到工程中，其中包括

PmodA

PmodB

Tri-coloured（LED）s

Switches(pushbuttonsontheCora)

（I2C）interface

SPIInterface

然而，由于我們可用的資源較少，我們需要刪除一些功能。最終的基礎(chǔ)平臺如下。

然后，在Vivado中生成bit，以確保設(shè)計符合我們的設(shè)計

此步驟的目的是確保新的基礎(chǔ)平臺適合Zynq7010器件，并允許重新生成我們用于自定義板卡的base.tcl。

創(chuàng)建新板

生成鏡像之前的最后一步是在目錄下創(chuàng)建一個新板

pynq/boards

創(chuàng)建新板需要創(chuàng)建一個以目標板命名的新目錄，在本例中為cora。

在此目錄中，我們還需要創(chuàng)建幾個目錄和板規(guī)范。

電路板規(guī)格是一個文本文件，包含以下信息

目錄是：

base-這包含基礎(chǔ)覆蓋層和相關(guān)的設(shè)計信息notebooks-這包含juypternotebookspetalinux_bsp-LinuxBSP

使用PynqZ1作為每個目錄的模板，根據(jù)Cora板（自己的板卡）和較小的7010設(shè)備的需要更新tcl、x（dc）和python文件。

使用基本目錄中的make腳本生成基本設(shè)計的位文件。

當(dāng)上面所有操作完成后，可以使用SDBuild目錄中的命令啟動Pynq構(gòu)建

make

BOARDS=cora

同樣，這需要一段時間才能結(jié)束，但結(jié)果將與之前相同

硬件測試

啟動時要監(jiān)控的是串口輸出，通過串口打印能監(jiān)控到Pynq的啟動是否正確。

FPGA啟動Pynq映像后，下一步是檢查FPGA能否連接到（網(wǎng)絡(luò)），以便可以訪問Jupyternotebooks。

$

ifconfig

最后階段是測試Jupyternotebooks。在與Pynq位于同一網(wǎng)絡(luò)的計算機上打開瀏覽器并輸入網(wǎng)址pynq:9090

將進入登錄屏幕，密碼是xilinx

登錄后，將看到筆記本和目錄

一旦我們點擊一個n