裸機(jī)控制外設(shè)是非常簡(jiǎn)單的，與普通的單片機(jī)并無(wú)二異，但僅僅有裸奔代碼還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法發(fā)揮Cortex-A9硬核的作用，畢竟Zynq芯片集成了一顆最高能跑到1GHz的雙核CPU（ZedBoard上的XC7Z020只能到800MHz）。并且ZedBoard上配備了Gigabit Ethernet、HDMI和USB OTG接口，不運(yùn)行操作系統(tǒng)豈不浪費(fèi)。有朋友想要在ZedBoard上做WinCE，但這方面的資料極為稀缺，而WinCE又是體積龐大、版權(quán)成本很高的操作系統(tǒng)，于是開(kāi)源有小巧的嵌入式Linux就成了首選。之前兔子為了做出圖形界面，還致力于移植桌面型的Linaro Ubuntu系統(tǒng)，不過(guò)ADI給出的參考例子未經(jīng)優(yōu)化奇卡無(wú)比，Xillinux正式版遲遲未現(xiàn)又只支持色彩度很低的簡(jiǎn)易VGA接口（ZedBoard上的VGA甚至到不了16位色），于是兔子不得不放棄之前的工作，重新啟用ZedBoard出廠(chǎng)默認(rèn)的輕量級(jí)Linux上。這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有圖形桌面，但已包含了網(wǎng)卡、HDMI驅(qū)動(dòng)和其他基本功能，足夠使用了。想要在Linux下控制外設(shè)，最重要的一環(huán)就是驅(qū)動(dòng)了，但在動(dòng)手寫(xiě)驅(qū)動(dòng)之前，先要做些準(zhǔn)備工作。為了減少工作量，我們就直接修改ZedBoard的出廠(chǎng)Demo，加入之前完成的my_gpio外設(shè)，并通過(guò)U-Boot實(shí)現(xiàn)Bootloader功能。這個(gè)Demo的源工程可以在Digilent網(wǎng)站的ZedBoard頁(yè)面找到：?NavPath=2,400,1028&Prod=ZEDBOARD點(diǎn)擊下面的Download，可以下載到ZedBoard_OOB_Design.zip文件，這個(gè)壓縮包里包含了XPS工程、U-Boot文件、Linux內(nèi)核配置文件、DeviceTree源文件、rootfs等。README.txt中有相近的操作說(shuō)明，建議通讀一遍。

?ZedBoard上默認(rèn)的XPS系統(tǒng)工程位于hw\xps_proj文件夾下，雙擊system.xmp打開(kāi)工程，按照之前所說(shuō)的方法，將my_gpio外設(shè)IP核導(dǎo)入到工程中。傳送門(mén)：ZedBoard學(xué)習(xí)手記（二）?開(kāi)發(fā)自定義AXI總線(xiàn)外設(shè)IP核——以LED和開(kāi)關(guān)為例?之后，查看一下XPS是否為我們的外設(shè)分配了地址空間，如果沒(méi)有，就需要手動(dòng)設(shè)置一個(gè)地址，這里我們?cè)O(shè)成0x75C80000，空間大小為AXI設(shè)備統(tǒng)一的64K。

?按照Z(yǔ)edBoard學(xué)習(xí)手記（二）中的方法設(shè)置總線(xiàn)連接，結(jié)果如下圖：

?修改xps_proj\data\system.ucf文件，為my_gpio外設(shè)分配外部引腳（ucf約束文件中的引腳名稱(chēng)和Ports中的一定要相同，已經(jīng)有不少網(wǎng)友在這里出過(guò)問(wèn)題了）。

?完成后先單擊Generate BitStream生成配置數(shù)據(jù)，再點(diǎn)擊Export Design，選Export & Launch SDK將硬件信息導(dǎo)出到SDK中。

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?在SDK里，新建一個(gè)C工程，不同于裸機(jī)的HelloWorld，這次要建立的是Bootloader，因此選擇FSBL工程，即First Stage Bootloader，用實(shí)現(xiàn)U-Boot之前的初始化和啟動(dòng)工作。其他選項(xiàng)默認(rèn)即可。

??編譯一下工程，完成后SDK會(huì)生成FSBL的elf文件，另外加上從XPS導(dǎo)出的System.bit，以及我們?cè)诘谝黄恼轮芯幾g生成的u-boot.elf，就可以生成用來(lái)實(shí)現(xiàn)SD卡啟動(dòng)系統(tǒng)的完整Bootloader文件了。u-boot.elf在ZedBoard_OOB_Design中包含，不過(guò)這個(gè)兔子沒(méi)試過(guò)，通過(guò)Xilinx U-Boot編譯生成u-boot.elf的方法請(qǐng)見(jiàn)：ZedBoard學(xué)習(xí)手記（一）First Step——建立Xilinx交叉編譯環(huán)境?集齊這三個(gè)文件之后，點(diǎn)擊Xilinx Tools→Create Boot Image，添加到列表中，選擇一個(gè)輸出路徑，就可以創(chuàng)建Bootloader了。

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?SDK會(huì)在輸出路勁生成u-boot.bin文件，將其改為BOOT.bin，拷貝到SD卡中，為ZedBoard板配置合適的跳線(xiàn)。這時(shí)再打開(kāi)ZedBoard電源，Bootloader會(huì)初始化PS，用BitStream配置PL（包含了我們創(chuàng)建的my_gpio外設(shè)），并將操作權(quán)移交給U-Boot。U-Boot會(huì)自動(dòng)加載Device Tree、Linux內(nèi)核鏡像和RootFS，最終啟動(dòng)Linux。ZedBoard出場(chǎng)時(shí)SD中還帶有zImage、devicetree和rootfs文件，這些文件都可以采用原有的，直接用Xilinx交叉編譯工具編譯寫(xiě)好的C語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)就可以在這個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)行并控制外設(shè)了。當(dāng)然，如果你想自己編譯內(nèi)核，或者不想采用靜態(tài)物理地址的方式調(diào)用外設(shè)，就需要再往下進(jìn)行一步，注意這一步對(duì)于Linux下控制AXI總線(xiàn)自定義外設(shè)并非必要。為了給有興趣的朋友繼續(xù)深入研究做個(gè)鋪墊，這里兔子就講一下編譯ZedBoard上運(yùn)行的Linux內(nèi)核和設(shè)備樹(shù)吧。當(dāng)然這個(gè)方法也詳細(xì)記錄在ZedBoard_OOB_Design的README文件中。在PC的Linux環(huán)境下（兔子這里是Ubuntu）通過(guò)Git指令下載Digilent Linux內(nèi)核源碼：git clone git://github.com/Digilent/linux-3.3-digilent.git?切換到ZedBoard Branch：cd linux-3.3-digilentgit?checkout?-b zedboard_oob v3.3.0-digilent-12.07-zed-beta?將ZedBoard_OOB_Design中的.config文件拷貝到源碼目錄下，然后編譯內(nèi)核（指的是ZedBoard_OOB_Design所在目錄）：cp /linux/.config ./.configmake?生成的內(nèi)核鏡像zImage?位于/arch/arm/boot/文件夾下。之后修改devicetree_ramdisk.dts文件，加入my_gpio外設(shè)信息。/******* LED & Swtich Controller ******/my_gpio@75c80000 {???? compatible = "xlnx,my_gpio-1.00.a";???? reg = <0x75c80000 0x10000>;???? xlnx,dphase-timeout = <0x8>;???? xlnx,family = "virtex6";???? xlnx,c_num_reg = <0x1>;???? xlnx,c_num_mem = <0x1>;???? xlnx,s-axi-min-size = <0x1ff>;???? xlnx,c_slv_awidth = <0x20>;???? xlnx,c_slv_dwidth = <0x20>;???? xlnx,use-wstrb = <0x0>;};?通過(guò)下面指令生成設(shè)備樹(shù)，同樣Copy到SD卡中：./scripts/dtc/dtc -O dtb –I dts –o ./devicetree_ramdisk.dtb \ ?????????/linux/devicetree_ramdisk.dts這個(gè)設(shè)備樹(shù)文件有網(wǎng)友說(shuō)是將驅(qū)動(dòng)加入到內(nèi)核中用的，但兔子以為不然。如果不想通過(guò)靜態(tài)設(shè)備物理地址（上面的0x75c80000）來(lái)加載驅(qū)動(dòng)，就可以根據(jù)這個(gè)設(shè)備樹(shù)信息（具體是通過(guò)xlnx,my_gpio-1.00.a字串）來(lái)動(dòng)態(tài)識(shí)別設(shè)備。具體的方法有興趣的童鞋可以一試，下次我們就要開(kāi)始正式編寫(xiě)my_gpio外設(shè)的Linux驅(qū)動(dòng)了。