生成PL设备树及动态加载PL程序和设备树

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• 实验说明
  

操作环境：

• Windows 7/10 64bit
• Xilinx Vivado 2017.4
• Ubuntu 14.04
  

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表 1

开发板型号	是否支持本实验
TLZ7x-EasyEVM	支持
TLZ7xH-EVM	支持

在运行Linux系统下，对于Zynq PL端的开发，可以通过动态加载PL端程序、PL设备树的方法对其进行配置。PL端设备树文件xxx.dtsi的生成，需要依赖于Vivado工程的xxx.hdf硬件描述文件和Xilinx设备树源码。

本文以光盘"All-Programmable-SoC-demos\tl-axi-gpio-led-demo"例程为例，演示生成、编译PL端设备树文件，以及动态加载PL端程序和PL设备树的方法。

• 生成PL端设备树文件
• 导出Vivado工程硬件描述文件
  

参照《基于TcL脚本生成Vivado工程及编译》文档，生成Vivado工程并对其进行编译，后面将由Vivado工程编译生成的xxx.bin文件进行动态加载。

点击Vivado的菜单栏"File -> Export -> Export Hardware…"，弹出对话框中点击OK，导出tl-axi-gpio-led-demo例程的xxx.hdf硬件描述文件。

导出完成后，将在"All-Programmable-SoC-demos\tl-axi-gpio-led-demo\"工程目录下生成"\hw\src\runs\axi_gpio.sdk\axi_gpio_wrapper.hdf"文件，同时TcL控制台打印如下信息。

点击Vivado的菜单栏"File -> Launch SDK"，使用Xilinx SDK加载xsdk工程。在弹出对话框中点击OK，打开xsdk工程如下图所示。

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• 导入device-tree-xlnx
  

Xilinx设备树源码为“光盘\Linux-system\device-tree-xlnx\src\device-tree-xlnx-[Git 系列号]-[版本号].tar.gz”，其中Git系列号与版本号以实际的为准。将其解压到Windows非中文目录，解压后安装包内容如下图所示。

PL端xxx.dtsi设备树文件需要依赖于Xilinx设备树源码生成。

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点击Xilinx SDK菜单栏"Xilinx -> Reposistories"。

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在弹出的Xilinx SDK资源库配置界面中，点击"Repositories -> New…"，弹出对话框中选中解压到非中文路径下的device-tree-xlnx源码，点击“确定”将其添加进来。

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添加完device-tree-xlnx设备树源码如下图所示，点击OK完成。

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• 生成PL设备树
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点击Xilinx SDK菜单栏"File -> New -> Board Support Package"，新建Board Support Package。

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在弹出新建Board Support Package配置界面中，按照下图默认选项配置Project name（BSP包命名），Hardware Platform，CPU，同时在Board Support Package选项中勾选"device_tree"，点击Finish完成配置。

在弹出的界面，将dt_overlay的值修改成true，该选项将支持设备树文件的动态加载，如图所示。

点击OK，完成SoC工程"hw\src\runs\axi_gpio.sdk\device_tree_bsp_0\pl.dtsi"设备树文件修改，如下图所示。

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• pl.dtsi文件是PL端使用的IP核对应的设备树，我司实际开发中仅用到此设备树文件；
• zynq-7000.dtsi文件是Xilinx提供给所有Zynq-7000开发板使用（没用到此文件）；
• system.dts根据开发板上的具体实现，修改设备树使其可正常工作（没用到此文件）。​​​​​​​
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• 编译设备树
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在Ubuntu下新建"/home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx"工作目录，将前面步骤生成的"hw\src\runs\axi_gpio.sdk\device_tree_bsp_0\pl.dtsi"设备树文件拷贝到该目录下，如下图所示：

Host#mkdir -p /home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx

Host#cd/home/tronlong/Zynq/Linux-system/device-tree-xlnx

Host#ls

( f. {; D7 Z5 Y2 a: M4 X( K9 K# x

执行Linux内核编译时，会在Linux内核源码"scripts/dtc/"目录下生成设备树编译器dtc工具。执行如下指令，使用dtc工具编译pl.dtsi设备树源文件。

编译完成后将在当前目录下生成dtbo文件，指令中dtc工具路径以实际情况为准。

Host#ls /home/tronlong/Zynq/Linux-system/kernel/scripts/dtc

Host#/home/tronlong/Zynq/Linux-system/kernel/scripts/dtc/dtc -q -@ -O dtb -o pl.dtbo pl.dtsi

5 K. T1 l7 q: Y$ z1 J- [9 W

• 动态加载PL程序和设备树
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开发板上电启动进入文件系统，执行如下指令新建"/lib/firmware"目录。将编译生成的dtbo文件，以及由Vivado工程编译生成的xxx.bin文件复制到"/lib/firmware"目录，并将xxx.bin文件重命名为system_wrapper.bin。

Target#mkdir -p /lib/firmware

Target# mv /lib/firmware/axi_gpio_xc7z020.bin /lib/firmware/system_wrapper.bin

执行以下指令在文件系统根目录下新建configfs目录及设备节点，并从"/lib/firmware"目录下动态加载PL端程序和dtbo文件。

Target#mkdir /configfs
5 T) s% n* U8 P9 E2 t4 cTarget#mount -t configfs configfs /configfs
Target#mkdir /configfs/device-tree/overlays/full
Target#echo -n "pl.dtbo" >  /configfs/device-tree/overlays/full/path


若需要重新加载dtbo文件，执行如下指令删除full目录，再重新创建，然后再动态加载dtbo文件即可。
% Q2 ~% G8 d( }7 G  u( D, Q! LTarget#rmdir /configfs/device-tree/overlays/full
Target# mkdir /configfs/device-tree/overlays/full
6 w. r: ?! |! h; M0 k' RTarget# echo -n "pl.dtbo" >  /configfs/device-tree/overlays/full/path
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• 动态加载多个设备树
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若按照上面的步骤加载了一个设备树，如果还想加载其他dtbo，可以在"/configfs/device-tree/overlays/"目录下再任意新建一个文件夹，然后再加载设备树：

Target# mkdir /configfs/device-tree/overlays/pl_dtbo

Target# echo -n “pl.dtbo” > /configfs/device-tree/overlays/pl_dtbo/path