Linux嵌入式設計中最基本的任務之一是創(chuàng)建用戶應用程序。

在本篇博文中，我們將探討如何在 Vitis 中使用 UIO 驅(qū)動框架創(chuàng)建簡單的 Linux 用戶應用。

1

硬件設計

本次使用的是 Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104 評估板。但是，無論您使用任何器件，下列步驟都應適用。

先使用 Vivado 來創(chuàng)建了塊設計。建立了 Zynq UltraScale PS，并把 AXI GPIO 連接到 ZCU104 評估板上的 4 個 LED。

地址映射如下所示：

首先 在創(chuàng)建 XSA 時使用了以下選項：

2

Linux 鏡像

如果您使用開發(fā)板，則建議使用 BSP（如果存在）。

但在本示例中，我們使用模板來創(chuàng)建鏡像。已經(jīng)添加了 UIO 驅(qū)動程序，用于 AXI GPIO。

然后創(chuàng)建了 sysroot，在 Vitis 中需要使用它來進行交叉編譯。

petalinux-create -t project --template zynqMP -n zcu104_linux

cd zcu104_linux

petalinux-config --get-hw-description=

依次選擇“DTG Settings -> (zcu104-revc)MACHINE_NAME”

petalinux-config -c kernel
Select Device Drivers -> Userspace I/O drivers
<*> Userspace I/O platform driver with generic IRQ handing
<*> Userspace platform driver with generic irq and dynamic memory

將 system-user.dtsi 替換為：

/include/ "system-conf.dtsi"

/ {

chosen {

bootargs = "earlycon clk_ignore_unused uio_pdrv_genirq.of_id=generic-uio";

stdout-path = "serial0:115200n8";

};

};

&axi_gpio_0 {

compatible = "generic-uio";

};

然后，運行以下命令：

petalinux-build

cd images/linux
petalinux-build --sdk
petalinux-package --sysroot

3

創(chuàng)建平臺

這并非必要步驟，因為用戶只需在 Vitis 中使用 sysroot 即可。

但為了便于使用，我們可以創(chuàng)建一個平臺并在 Vitis 中使用此平臺來創(chuàng)建 Linux 應用。

首先，設置平臺文件。

把平臺文件組織為一種文件夾結(jié)構。這并非必要步驟，但用戶需要注意 BIF 中的文件路徑。

在 Bootgen 中使用 BIF 來創(chuàng)建可啟動的鏡像。此處我們僅使用占位符文件名。

mkdir -p sw_comp/src/a53/xrt/image
mkdir sw_comp/src/boot

將 image.ub、boot.scr 和 rootfs.cpio.gz 文件從 PetaLinux image/linux 文件夾復制到sw_comp/src/a53/image

將 system.bit、bl31.elf、uboot.elf、zynqmp_fsbl（已重命名為 fsbl.elf）和 pmufw.elf 文件從 PetaLinux image/linux 文件夾復制到sw_comp/src/boot

創(chuàng)建 BIF：

the_ROM_image:

{

[fsbl_config] a53_x64

[bootloader]

[pmufw_image]

[destination_device=pl]

[destination_cpu=a53-0, exception_level=el-3, trustzone]

[destination_cpu=a53-0, exception_level=el-2]

}

將 linux.bif 復制到sw_comp/src/boot。現(xiàn)在，在 Vitis 中創(chuàng)建一個新平臺工程，如下所示：

這樣就會在zcu104_base/export中創(chuàng)建平臺。

4

在 Vitis 中創(chuàng)建 Linux 鏡像

選擇“從存儲庫中選擇平臺 (Select a platform from therepository)”，單擊 + 圖標并瀏覽至您的平臺。

創(chuàng)建新應用：

此處可以看到，“應用設置 (Application settings)”默認使用的是平臺中的設置。

選擇“空白應用 (Empty Application)”模板，因為我們將創(chuàng)建自己的自定義應用。

右鍵單擊 led_test 應用下的 src 文件夾，然后選擇“新建 (New)”->“文件 (File)”

指定其文件名 (.c)，然后單擊“完成 (Finish)”。

現(xiàn)在，即可將以下代碼復制到其中。這是一個簡單的 UIO 示例，可用于開關 LED。

#include

#include

#include

#include

#include

#define GPIO_MAP_SIZE 0x10000

#define GPIO_DATA 0x00

#define GPIO_TRI 0x04

#define LED_NUM 256

#define LED_DELAY 10000000

int main(int argc, char *argv[])

{

int fd;

char *uiod = "/dev/uio0";

void *gpio_ptr;

volatile int Delay;

printf("AXI GPIO UIO test. ");

// open the UIO device file to allow access to the device in user space

fd = open(uiod, O_RDWR);

if (fd < 1) {

printf("Invalid UIO device file:%s. ", uiod);

return -1;

}

// mmap the GPIO device into user space

gpio_ptr = mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

if (gpio_ptr == MAP_FAILED) {

printf("Mmap call failure. ");

return -1;

}

// set bit0 on the GPIO to be output

// see pg144 for ref

*((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_TRI)) = 0x0;

// Toggle the LED

while (1) {

int i;

unsigned char led_pin = 0x0;

for (i = 0; i < LED_NUM; i++) {

*((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_DATA)) = led_pin;

for (Delay = 0; Delay < LED_DELAY; Delay++);

*((volatile unsigned *)(gpio_ptr + GPIO_DATA)) = 0x0;

led_pin++;

}

}

// unmap the GPIO device from user space

munmap(gpio_ptr, 4096);

return 0;

}

選擇系統(tǒng)工程，然后單擊錘子圖標。這樣即可構建可執(zhí)行文件，并創(chuàng)建啟動鏡像。

5

在硬件上執(zhí)行測試

將所有鏡像從led_app_systemDebugsd_card復制到 SD 卡上。

啟動后，將自動裝載 SD 卡。

在此處更改目錄，并執(zhí)行l(wèi)ed_app.elf，如下所示：

同時，您在板上應該還可以看到 LED 閃爍。

使用 Ctrl + c 即可取消。

責任編輯：xj

原文標題：開發(fā)者分享 | 在 Zynq UltraScale 器件上通過 Vitis 創(chuàng)建 Linux 用戶應用

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