前言:
使用的板子是zc702。用Vivado的IP核搭建最小系统,包括ARM核(CPU xc7z020),DDR3(4×256M),一个UART串口(Mini USB转串口),纯PS,通过串口打印出HelloWorld,工程虽小,五脏俱全,算是一种朝圣。配置要和板子对应,大家注意修改。
操作步骤:
硬件部分
1. 新建Vivado工程。...
技术
作者:做但不能忘思考 ,来源:FPGA2嵌入式
0. 概述
做FPGA开发或者是嵌入式开发,数字图像处理是一个很大的领域,回顾下大学里学的模电,数电,单片机原理,数字图像处理,通信理论,MATLAB,目前比较前沿的Python等知识联系起来,能更好的指明人生规划的方向。
1. 模拟电路
都记得我们大学学习的一门课程,模拟电路吗?难,枯燥,又感觉没有鬼用。...
在Vivado FIR滤波器设计与仿真(一)中产生了两路正弦信号,频率分别为4MHz和5MHz,今天要进行FIR滤波器设计,在进行滤波器设计之前,需要对滤波器的参数进行设置,需要借助MATLAB软件或者Filter Solutions软件,这次使用Filter Solutions来进行参数设定。
关于Filter Solutions软件的使用,这里有一篇博客比较详细的介绍了它的用法,...
一. 概述
Verilog HDL不同于我们学过的C,Python等软件设计语言;Verilog是一门硬件描述语言。这里有两个关键词:硬件,描述。
硬件:表示我们时刻要从数字电路系统的角度去认识和学习Verilog HDL
描述:而不是设计。因此表示在用动手进行Verilog编写之前,电路的架构至少已经在你脑子里构建好了,而Verilog只是把它描述出来而已...
前言:
偶数分频容易得到:N倍偶数分频,可以通过由待分频的时钟触发计数器计数,当计数器从0计数到N/2-1时,输出时钟进行翻转,并给计数器一个复位信号,使得下一个时钟从零开始计数。以此循环下去。
奇数分频如何得到呢?
第一部分 奇数分频
奇数分频方法:
N倍奇数分频,首先进行上升沿触发进行模N计数,计数到(N-1)/2时输出时钟翻转,同时进行下降沿触发的模N计数,...
本文设计思想采用明德扬至简设计法。上一篇博文中定制了自定义MAC IP的结构,在用户侧需要位宽转换及数据缓存。本文以TX方向为例,设计并验证发送缓存模块。这里定义该模块可缓存4个最大长度数据包,用户根据需求改动即可。
该模块核心是利用异步FIFO进行跨时钟域处理,位宽转换由VerilogHDL实现。需要注意的是用户数据包位宽32bit,因此包尾可能有无效字节,...
Vivado HLS中常见的接口类型有:
1. ap_none
默认类型,该类型不适用任何I/O转换协议,它用于表示只读的输入信号,对应于HDL中的wire类型。
2. ap_stable
只用于输入信号,其具体实现方式仍为ap_none。它用于向Vivado HLS的综合器表明该信号在两次复位之间值是不变的。
3. ap_vld...
对于ZYNQ MPSoC有以下几个文件,
1.FSBL
这个FSBL跟zynq-7000的fsbl是一样的,用户可以选择用cortex-a53制作启动的fsbl文件,也可以选择用cortex-r5来制作启动的fsbl文件。
2.PMUFW (pmufw.elf)
PMU的配置文件,但这个不是必须的,用户是可选的,MPSOC有LPD.FPD.PL三路电源轨,...
PYNQ项目是一个新的开源框架,使嵌入式编程人员在无需设计可编程逻辑电路的情况下充分发挥Xilinx Zynq All Programmable SoC(APSoC)的功能。
与常规方式不同的是,通过PYNQ,用户可以使用Python进行APSoC编程,并且代码可直接在PYNQ-Z1上进行开发和测试。通过PYNQ,可编程逻辑电路将作为硬件库导入并通过其API进行编程,...
当我们使用vivado搭建好硬件设计后就要在SDK下进行程序编写了,在SDK中我们可以建立C/C++工程,所以就有很多的库函数可以调用,那么问题来了,如何查询我想要的API函数呢?或者是该API函数如何使用?
下面我将以GPIO的IPCore为例介绍如何查询API函数。
1.将vivado设计好的硬件设计导入到SDK中,就可以把SDK代码编辑区的变迁也让切换到system.mss页面...
作者:浅搁 FPGA2嵌入式
1. 前言
IP核这个东西相信很多人都不陌生吧,不管是哪个FPGA厂家,都会有自己的一些现成IP核供用户使用,从而节省设计的开发时间。在一个设计中,个人觉得将模块变成一个个直观的图形界面更有助于理清思路,增强整个设计的逻辑性。以前用过Microsemi的开发平台,觉得挺人性化的,你写完代码后,直接把.v文件拉到画布中,文件便会以图形模块的形式显示出来,...
创建综合运行
一个“运行(run)”是指定义和配置设计在综合过程中的各方面,包括:使用 的Xilinx器件、应用的约束集、启动单个或多个综合的选项、控制综合引擎结果的选项。点击Flow菜单中的Create Funs,或在Design Runs窗口中:
点击工具栏中的+,即可打开新建运行窗口:
选择Synthesis,点击Next,打开配置综合运行的窗口:...
作者:高世皓
仿真命令
vlib work // 建库(在该目录下建立一个work目录,请注意不要用操作系统来新建一个work的文件夹,因为用操作系统建立的work文件夹并没有ModelSim SE自动生成的_info文件)
vmap work work // 映射(将目前的逻辑工作库work和实际工作库work映射对应...
一、概述
LUT中文名字叫查找表。以7系列的FPGA为例,每一个Slice里面有四个LUT。FPGA就是通过LUT实现大量的组合逻辑,以及SLICEM里面的LUT还可以构成RAM,Shift Register,以及Multiplexers。这篇文章我们一起来学习LUT如何构成组合逻辑。
二、LUT实现原理
LUT,中文名字叫做查找表,...
最近在学习FPGA DSP相关设计,从滤波器开始学习,最开始先生成两个正弦信号,产生混频信号,通过modelsim仿真来验证设计。 本案例用Block Design方法进行设计(也可以选择编写.v文件的形式进行设计)。
信号源产生
本次案例用DDS IP核产生两个简单的正弦信号,为了方便后面观察,这里分别产生一个4M和一个5M的正弦信号。
双击打开DDS IP核进入设置,...
一、前言
之前ZYNQ与PC之间的网络连接依赖于外接硬件协议栈芯片,虽然C驱动非常简单,但网络带宽受限。现采用LWIP+PS端MAC控制器+PHY芯片的通用架构。关于LWIP库,已经有很多现成的资料和书籍。其有两套API,一个是SOCKET,另一个是本例中要用到的RAW。RAW API理解起来较为复杂,整个程序基于中断机制运行,通过函数指针完成多层回调函数的执行。SOCKET...
在sdk中选择lwip模板,编译调试可轻松连接成功并进行通信,模板中代码完成的任务是client给server发什么,server就会回复什么。
但是传输速度非常低下,只有50KB左右,所以需要改进速度,修改lwip BSP中的设置参数可明显改进传输速度,默认BSP参数是:
需要修改的参数如下:
MEM_SIZE 524288
MEMP_NUM_PBUF 1024...
最近一个项目开始使用Xilinx的ZU+系列MPSoC,于是对其官网上的相关文档进行了学习梳理,包括电源、时钟、复位、配置和外围接口等。
本篇就电源部分进行梳理,其他部分会在后续的文章进行梳理,如有不妥之处,敬请留言指正为谢!
1、电源概述
引用UG1085中的一张图可以看出ZU+的电源还是相当复杂的,不过细细琢磨也就分为两部分:PL和PS,...
作者:huyr830
下是看书归纳所写。
Python语言介绍:
1. Python是一门跨平台、开源、免费的解释型高级动态编程语言。
2. Python支持命令式编程(How to do)、函数式编程(What to do),完全支持面向对象程序设计,拥有大量扩展库。
3. Python也被誉为胶水语言。
胶水语言:可以把多种不同语言编写的程序融合到一起实现无缝拼接,...
作者:OpenSLee,来源:FPGA开源工作室
1 背景知识
在肤色识别算法中,常用的颜色空间为Ycbcr,Y代表亮度,cb代表蓝色分量,cr代表红色分量。
由于肤色在YCbCr 空间受亮度信息的影响较小,本算法直接考虑 YCbCr 空间的 CbCr分量,映射为两维独立分布的 CbCr空间。在 CbCr空间下,肤色类聚性好,利用人工阈值法将肤色与非肤色区域分开,形成二值图像...
作者:没落骑士
一、前言
本文设计思想采用明德扬至简设计法。以太网这一高效实用的数据传输方式应用于各个领域,如网络交换设备,高速网络相机等。虽然各FPGA厂商都提供MAC IP核,但大多收费,有时无法破解。不同厂家之间无法移植,而且为了通用性考虑牺牲了效率,因此自己动手写一个以太网MAC是个不错的选择。
本博文讨论通过MDIO接口管理PHY芯片来验证其正确工作,...
AXI-DMA的linux驱动
一、搭建硬件环境
vivado版本2017.4,芯片为7010,不过不管什么版本和芯片大致步骤是一样的
本文工程文件:https://gitee.com/long_fly/AXIDMA_linux
硬件平台PL的搭建同ZYNQ基础系列(六) DMA基本用法,在这个工程的基础上添加SD卡(根据自己的开发板硬件选择相应的引脚)...
一. 概述
这里以7系列的FPGA为例,先从整体上去了解一下FPGA内部可编程逻辑资源的结构。了解FPGA器件的内部资源与结构有利于我们优化设计与评估设计资源。
现在的FPGA里面有很多存储资源,DSP(数字信号处理)资源,布线通道,I/O资源,当然最根本的还是CLB(Configurable Logic Block)。Xilinx的资源分布采用ASMBL架构。...
串行外设接口(SPI)是微控制器和外围IC(如传感器、ADC、DAC、移位寄存器、SRAM等)之间使用最广泛的接口之一。本文先简要说明SPI接口,然后介绍ADI公司支持SPI的模拟开关与多路转换器,以及它们如何帮助减少系统电路板设计中的数字GPIO数量。
SPI是一种同步、全双工、主从式接口。来自主机或从机的数据在时钟上升沿或下降沿同步。主机和从机可以同时传输数据。...
作者:OpenSLee,来源:FPGA开源工作室
1背景知识
平滑也称模糊, 是一项简单且使用频率很高的图像处理方法。平滑处理时需要用到一个 滤波器 。 最常用的滤波器是线性滤波器,线性滤波处理的输出像素值 ( g(i,j)) 是输入像素值 (f(i+k,j+l))的加权和 :
称为 核, 它仅仅是一个加权系数。不妨把 滤波器 想象成一个包含加权系数的窗口,...
综合(Synthesis)是指将RTL设计转换为门级描述。Vivado开发套件中的综合工具是一款时序驱动型、专为内存使用率和性能优化的综合工具,支持System Verilog 2012、Verilog 2005、VHDL 2008、混合语言中的可综合子集,以及XDC设计约束文件(基于工业标准的SDC文件),此外还支持RTL属性来控制综合细节。
综合设置选项
在Flow...
作者:做但不能忘思考,来源:FPGA2嵌入式
项目的设计初期,我们需要选型FPGA后进行FPGA原理图设计,FPGA的原理图设计和单片机的原理图设计有很大的区别:单片机的外设是固定的引脚,我们只需要根据数据手册确定各个外设的引脚就行,但是,FPGA却大不相同同,引脚外设既灵活又有很多约束条件,灵活是不同的UART/SPI等外设引脚的确定可以根据需求改变,很多约束条件指:配置引脚、...
对于一个新手来说,深度学习术语可能非常难以理解。本表试图解释深度学习常用术语并链接到原始参考,以帮助读者深入了解特定主题。
深度学习与“一般”的机器学习术语之间的界限非常模糊。例如,我这里不包括“交叉验证”,因为它是一种通用技术,用于整个机器学习。但是,我加入了softmax或word2vec等术语,因为它们通常与深度学习相关,即使它们不是深度学习技术。
激活函数...
利用ZYNQ验证算法的一大优势在于,可以在上位机发送指令借助CPU的控制能力和C语言易开发特点,实时配置算法模块的工作模式、参数等对来对其算法模块性能进行全面的评估。最重要的是无需重新综合硬件模块。
接着上篇该系列博文,在sysGen中设计模块功能为:根据模式选择输入,来完成乘2或除2两种运算,0乘1除。
测试激励选用From Workspace模块,...
时序分析在FPGA设计中是分析工程很重要的手段,时序分析的原理和相关的公式小编在这里不再介绍,这篇文章是小编在练习Vivado软件时序分析的笔记,小编这里使用的是18.1版本的Vivado。
这次的练习选择的是ZYNQ的芯片,原本工程是工作在100MHz的时钟,但是作为练习,我们可以把时钟调到一个极限的程度来进行优化。
首先,打开一个工程,更改一下时钟频率,...
tftp
可传输单个文件,不能传文件夹
需要通过命令传输文件,略显复杂
==一般调试kernel时,用uboot通过tftp方式启动,不用每次都烧写存储介质==
nfs
在host linux(ubuntu)上的nfs文件夹中存放文件
开发板上mount ubuntu的文件夹,mount后就像自己的文件一样
这种方式共享文件很方便
也有linux启动后,拿nfs作为根文件系统...
Xilinx公司的FPGA中有着很多的有用且对整个工程很有益处的IP核,比如数学类的IP核,数字信号处理使用的IP核,以及存储类的IP核,本篇文章主要介绍BRAM IP核的使用。
BRAM是FPGA定制的RAM资源,有着较大的存储空间,且在日常的工程中使用较为频繁。BRAM以阵列的方式排布于FPGA的内部,是FPGA实现各种存储功能的主要部分,是真正的双读/...
源代码级别调试
Vivado Simulator提供了在仿真过程中debug设计的特性,通过为源代码添加一些可控制的执行条件来检查出问题的地方。总的来说有三种调试方法:
1.使用Step逐行调试
Step命令一次只执行HDL代码中的一行,从而验证和调试设计。运行仿真后,点击Run->Step或工具栏中的Step可执行该命令。Restart可以将时间复位到TestBench的开始。...
本博文主要是对基于PCIE(mcap)的部分可重构实现的步骤做一个简单的演示,如有错误之处,欢迎批评指正。值得说明的是,基于PCIE的部分可重构需在ultrascale系列及ultrascale+芯片才能实现,具体哪些系列能实现哪种配置方式如下图所示:
图1
本质上来说,无论是JTAG还是ICAP或者MCAP以及其它FPGA的配置方式,目的都是配置FPGA的逻辑。...
有了BOOT.BIN(fsbl+pmu+atl+uboot)、uImage、uramdisk.image.gz,dtb文件,就可以启动了。把上述文件统统拷贝到SD卡,并设置开发板为SD卡启动。
0. U-BOOT启动参数
设置启动参数,然后启动
fatload mmc 0 0x1000000 uImage;fatload mmc 0 0x2000000 uramdisk.image....
本文是该系列的第22篇。上一篇介绍了使用Image From File和Video Viewer完成图像的采集和输出,并将两部分分别打包为子系统,使其具有通用性。本文将介绍如何使用Simulink提供的回调函数机制,实现从MATLAB工作空间采集和输出图像。
Simulink回调函数机制
在空白处右键->Model Properties,切换到“Callbacks”标签下,...
开发环境:
Windows下的Vivado套件
Linux ubuntu
Step1:首先从Xilinx GitHub上下载Device Tree Generator(设备树生成器)的BSP https://github.com/Xilinx/device-tree-xlnx/pulls 并将其复制到SDK的安装目录下
Step2:配置SDK开发环境,Xilinx...
PYNQ = Python + ZYNQ —— ZYNQ部分功能的Python化
PYNQ
优点:
1、 Python用于ZYNQ开发,Python库和FPGA硬件库可以直接调用,极大加快开发进程、缩短开发周期、降低开发难度,更方便、快捷;
2、 用PYNQ开发,当Python有更加有效的可用库时(如图像处理—OpenCV),其性能要比C/C++开发更强...
在设计中,所有的算数运算符都是按照无符号数进行的。如果要完成有符号数计算,对于加、减操作通过补码处理即可用无符号加法完成。对于乘法操作,无符号数直接采用“*”运算符,有符号数运算可通过定义输出为 signed 来处理。
通过“*”运算符完成有符号数的乘法运算。
module ceshi (out, clk, a, b);
output [15:0] out;
input clk...
使用波形配置文件
Vivado Simulator允许用户自定义波形显示方式,当前的显示状态称作波形配置。波形配置可以保存为WCFG文件,供以后使用。一个波形配置对应一个Wave窗口,没有保存的波形配置显示为untitled。打开仿真后,File菜单中有与波形配置相关的指令:
这些控制功能依次是:
New Waveform Configuration:创建一个新的波形配置...
作者:leon_zeng0
Zynq 有一个64位全局定时器,我觉得有点实用价值,比如精确的实时计算,代码运行时间计算。
怎么用呢?我就google 了一下,有篇文章推荐查看2个文件。这2个文件名分别是 sleep.c, xtime_l.c。
这2个文件是Vivado 安装的时候就安装好了的样例程序,我的是在这个目录下:
C:\Xilinx\SDK\2015.4\data\...
用petalinux的预编译目录里有rootfs文件,选择rootfs.tar.gz作为初始输入。
1.原始文件——>uramdisk
1.1 解压原始rootfs.tar.gz,得到若干文件
1.2 !!!制作空ramdisk.image
命令:
dd if=/dev/zero of=ramdisk.image bs=1024 count=131072
mke2fs -F...
鉴于芯片设计的复杂度提升, 成功设计一个芯片所牵扯的步骤与过程也愈加复杂,所需花费的资金也成倍增加,一个典型的芯片开发项目的周期和花销如下所示
可以见到在芯片制造出来之前,很多精力会花费在RTL代码验证工作上,另外软件的相关开发工作,也会在得到芯片前开始,这2方面都需要借助FPGA原形来模拟芯片的行为,帮助硬件开发和软件开发者,共同提升工作效率。
FPGA原型在数字芯片设计中,...
作者:胡建东,玩儿转FPGA
实现一个4bit的移位寄存器如下,不带复位
module shift_reg(
input clk,
input rst,
input din,
output dout
);
reg [ 3:0] buff...
本文从软件工程师角度对HDMI spec进行解析,基于的spec版本为1.4,也是设备支持最多最成熟的版本,目前最新版本为2.0。
1 概述
HDMI(High-Definition Multiface Interface)是Hitachi, Panasonic, Philips, SiliconImage, Sony, Thomson,...
本文是该系列的第21篇。前几篇介绍的音频信号处理本质上属于一维信号,直接采样与输出即可。但图像属于二维信号,如果想在Simulink中采集和输出图像,进行图像处理算法的仿真时会遇到一些问题。本文将介绍如何搭建图像的采集与输出模型。
采集图像需要解决的问题
Computer Vision System Toolbox中包含两个模块:Image From File可以读取图片格式的文件;...
IP核描述
10 Giga Ethernet Sub System , 参考文档PG157:
https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/axi_10g_ethernet/v3_1/pg157-axi-10g-ethernet.pdf
IP核提供一个MAC模块和一个PCS...
尽管 Vivado 不支持 “placement cost tale”的功能,InTime 却有一个相似功能叫做“Placement Exploration”配方(Receipe),并且不会对性能产生任何影响。在本文中,我们将通过展示几则用户案例的结果,来了解这个布局配方的作用以及它能对您有哪些帮助。
1. 什么是“Placement Exploration”配方?...
译 | 王坚 整理 | AI时间
下面是十个Python中很有用的贴士和技巧。其中一些是初学这门语言常常会犯的错误。
注意:假设我们都用的是Python 3
1. 列表推导式
你有一个list:bag = [1, 2, 3, 4, 5]
现在你想让所有元素翻倍,让它看起来是这个样子:[2, 4, 6, 8, 10]
大多初学者,根据之前语言的经验会大概这样来做...
一、前言
利用FPGA设计算法一直以来都是热点,同样也是难点。将复杂的数学公式 模型通过硬件系统来搭建,在低延时 高并行性等优势背后极大提高了设计难度和开发周期。Xilinx公司的sysGen(system generator)工具扩展了MATLAB的simulink,提供很多IP Catalog中没有的基础模块和针对DSP应用的硬件模型。...