作者：Fisher Yang，文章来源：FPGA FAE技术分享选集
前言
AMD Versal AI Edge 系列第二代（Versal Gen2）是 AMD 推出的新一代异构自适应 SoC，将 AI 引擎（AIE-ML v2）、DSP 引擎、可编程逻辑（PL）和处理器系统（PS）高度集成于单颗芯片。相比第一代 Versal，标量计算能力提升高达 10 倍，AI 引擎效率大幅提升，面向汽车（ADAS、自动驾驶）、工业（自主移动机器人、边缘 AI）、航空航天与国防、医疗影像等高要求嵌入式应用场景。
科通旗下开普勒实验室Kepler-Lab 推出了自研的 KPL3858评估板，该板以 AMD 官方 VEK385 为基础，对电源和时钟部分进行了简化和定制化设计，挪用了少量的 FMC+ 的 IO 做CPHY接口，其余硬件与官方原版保持一致，并额外增加了 CPHY 接口（PL 原生支持 MIPI C-PHY）。现已进入可订购阶段。
开普勒KPL3858评估板默认兼容官方 VEK385 revA 软件生态，也可定制后兼容 revB 的软件生态。更重要的是，开普勒 VEK385 无需额外的 MPSOC SOM 模块即可正常使用，进一步降低了使用成本和复杂度。
开箱
收到开普勒 KPL3858 评估套件后，打开包装，全家福如下：
套件包含：
1. 开普勒 KPL3858 评估板 × 1
2. 32GB SD 卡 × 1（出厂已预装官方最新 EDF Linux 镜像）
3. 电源适配器 × 1
4. Type-C 数据线 × 1（用于JTAG、串口调试）
5. PCIe® Bracket x 1
板卡特写如下，可以看到丰富的接口资源：
板卡主要接口一览：
1. Versal Gen2 核心芯片（2VE3858，即 Versal AI Edge Series Gen 2）
2. 5片LPDDR5X
3. OSPI NOR Flash
4. SD 卡槽
5. PCIe Gen5
6. M.2 Gen5 M key (NGFF Mini Card)
7. QSFP28
8. CPHY 接口（开普勒额外增加）
9. HDMI 2.1 TX/RX
10. PS 10G Ethernet
11. USB3.2 Type-C/DisplayPort 1.4
12. FMC+
13. 以太网、UART 等常用接口
上电启动体验
开普勒KPL3858出厂即为开箱即用状态：
1. OSPI Flash 中已固化官方最新 EDF 启动固件（boot.bin）
2. SD 卡中已预装官方最新 EDF Linux 完整镜像
镜像来源为 AMD 官方发布页面：https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/3250586438/Downloa...
上电启动步骤：
1. 将预装镜像的 SD 卡插入板卡 SD 卡槽（J51 位置）
2. 确认拨码开关 SW1 处于 OSPI 启动模式（出厂默认：SW1[1:4] = 开，开，开，关）
3. 连接电源适配器上电
4. 用 Type-C 线连接板卡 FTDI USB 接口（J26 位置）到电脑
KPL3858通过 FTDI USB 提供 4 个串口，映射如下：
A. 设备 0：JTAG
B. 设备 1：Versal PS-UART1（U-Boot 和 Linux 主控制台，主要使用这个）
C. 设备 2：Versal PS-UART0（PLM、ASU、RPU 辅助输出）
D. 设备 3：系统控制器SOM UART（None）
5. 打开串口工具（如 PuTTY、MobaXterm、picocom），连接到 PS-UART1 对应的串口，波特率 115200，8N1
Windows 下通过设备管理器确认 COM 口编号；Linux 下设备节点为 /dev/ttyUSB[X]。
6. 上电后即可在串口看到 PLM 启动日志，随后 U-Boot 引导进入 Linux 系统。典型的 OSPI 多阶段启动日志如下：
[0.011]****************************************
[0.043]Xilinx Versal 2ve_2vm Platform Loader and Manager
[0.080]Release 2025.1 Mar 26 2025 - 02:13:26
[0.116]Platform Version: v1.0 PMC: v1.0, PS: v1.0
[0.154]BOOTMODE: 0x8, MULTIBOOT: 0x2B0
[0.181]****************************************
[0.366]Non Secure Boot
[4.618]PLM Initialization Time
[4.641]***********Boot PDI Load: Started***********
[4.715]Loading PDI from OSPI
...
7. 首次启动时，系统会要求为默认用户 amd-edf 设置密码：
amd-edf login: amd-edf
You are required to change your password immediately (administrator enforced).
New password:
Retype new password:
WARNING: AMD Embedded Development Framework is a reference Yocto Project
distribution that should be used for testing and development purposes only.
It is recommended that you create your own distribution for production use.
amd-edf:~$
整个过程无需任何额外配置，真正做到开箱即用。
Versal Gen2 支持的启动方式
Versal Gen2 的启动由片上 PMC（Platform Management Controller） 负责管理，支持多种启动介质，灵活适应从开发调试到量产部署的各种场景。
KPL3858采用多阶段启动架构：
1. 主启动设备：OSPI Flash，存放 boot.bin（包含 PLM、TF-A、U-Boot 等启动固件）
2. 次级启动设备：UFS 或 SD 卡，存放完整的 Linux 磁盘镜像（.wic 格式）
这种架构的好处是：OSPI 负责快速可靠地完成底层初始化，UFS/SD 负责承载大容量的根文件系统，两者各司其职。
注意： 在KPL3858 EVK上，SD 卡不能作为主启动设备单独启动，只能作为多阶段启动中的次级存储设备使用。KPL3858 EVK板载 OSPI NOR Flash 和 UFS，充分发挥两者的性能优势。
启动模式通过板卡上的拨码开关 SW1 进行选择：
OSPI 烧录方法
由于开普勒KPL3858无需系统控制器（System Controller） SOM，可以直接通过 JTAG 接口使用 Vivado 或 Vitis 对板载 OSPI Flash 进行烧录，操作简便。
板载 OSPI Flash 型号为 Micron mt35xu02g，容量 256MB，页大小 256 字节，擦除块大小 128KB。
说明： 官方 VEK385 带有系统控制器（System Controller），可通过 BEAM 工具的 Web 界面烧录 OSPI。开普勒KPL3858无需 MPSOC SOM，直接用 Vivado/Vitis 通过 JTAG 烧录即可。
方法一：使用 Vivado 烧录（推荐）
1. 连接 JTAG 下载器（如 Xilinx Platform Cable USB II）到板卡 JTAG 接口
2. 打开 Vivado，进入 Hardware Manager
3. 点击 Open Target → Auto Connect，识别到 Versal 设备
4. 右键点击设备，选择 Add Configuration Memory Device
5. 根据板卡 OSPI Flash 型号选择对应器件，配置烧录参数如下图所示：
6. 选择要烧录的 boot.bin 文件
7. 点击 OK 开始烧录，等待完成提示
注意： 烧录前请确认 Flash 型号和地址偏移配置正确，避免烧录失败。
方法二：使用 Vitis 烧录
Vitis 同样支持通过 JTAG 烧录 OSPI Flash，操作步骤与 Vivado 类似，在 Vitis → Xilinx → Program Flash 菜单中操作，适合已在 Vitis 开发环境中工作的用户。
SD 卡镜像烧录方法
如需更新 SD 卡中的镜像，AMD 官方推荐使用 Raspberry Pi Imager 或 bmaptool（Linux 命令行）。
注意： balenaEtcher 近期版本在验证阶段存在失败问题，如遇到此问题请改用 Raspberry Pi Imager。
AMD EDF 镜像以 .wic.xz 格式分发，SD 卡最小需要 16GB。
方法一：Raspberry Pi Imager（推荐，Windows/Linux/macOS）
工具下载： https://www.raspberrypi.com/software/
1. 从 AMD 官方页面下载 VEK385 最新 EDF Linux 镜像（.wic.xz 格式）
下载地址：https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/3250586438/Downloa...
2. 将 SD 卡通过读卡器连接到电脑
3. 打开 Raspberry Pi Imager：
A. 点击 Choose OS → Use custom，选择下载的 .wic.xz 文件
B. 点击 Choose Storage，选择 SD 卡（注意不要选错磁盘）
C. 点击 Write 开始烧录
4. 烧录完成后，将 SD 卡插回板卡 J51 槽位
5. 将 SW1 拨码开关切换到 SD 启动模式（SW1[1:4] = 开，关，关，关），上电即可
方法二：bmaptool（Linux 命令行，速度更快）
bmaptool 利用 .bmap 稀疏映射文件，只写入有效数据块，速度比 dd 快很多：
$ bmaptool copy edf-linux-disk-image-amd-cortexa78-mali-common.rootfs.wic.xz /dev/sdX
将 /dev/sdX 替换为实际的 SD 卡设备节点，烧录前用 lsblk 确认。
总结
开普勒KPL3858 EVK提供了与官方 VEK385 几乎完全一致的硬件体验，并在电源、时钟和接口方面做了简化和定制化设计。出厂开箱即用，无需额外配置即可上电进系统，大幅降低了 Versal Gen2 的上手门槛。
支持 OSPI、SD、UFS、JTAG 等多种启动方式，灵活覆盖从开发调试到量产部署的全流程需求。
下一篇预告： 开普勒KPL3858 EVK UFS烧录及启动 —— 详解 UFS 存储的配置方法与启动流程，敬请期待。
本文图片及操作基于开普勒KPL3858评估板，软件镜像来源于 AMD 官方 EDF 发布版本。
特别感谢AMD各位同仁在KPL3858 EVK开发设计和测试阶段提供的指导、帮助和支持！
如果您对Versal Gen2及KPL3858开发板感兴趣，欢迎联系您身边的科通FAE及Sales，也欢迎邮件联系：