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开发和部署
开发
本次开发基于zynq xc7z010-1clg400芯片，因此FPGA设计软件为Vitis中包含的Vivado 2021.2，Linux编译工具为petalinux 2022.1，Linux应用程序编译工具为linaro的arm-linux-gnueabihf-gcc 12.0.1。
生成硬件描述文件
创建PETALINUX工程
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创建名为
ps-linux的工程，并创建两个模块$ cd ~ $ petalinux-create -t project --template zynq -n ps-linux $ petalinux-create -t modules --name fifo --enable $ petalinux-create -t modules --name encoder --enable -
分别上传驱动代码source/linux_driver/fifo.c和source/linux_driver/encoder.c到下面的目录中
~/ps-linux/project-spec/meta-user/recipes-modules/fifo/files ~/ps-linux/project-spec/meta-user/recipes-modules/encoder/files -
上传硬件描述文件source/petalinux_hwdescription/system_wrapper.xsa到
ps-linux目录中并configsystem_wrapper.xsa上传到~/ps-linux $ petalinux-config --get-hw-description system_wrapper.xsa在
petalinux-config时候，按下面提示配置# Subsystem AUTO Hardware Settings # ├─Serial Settings # | ├─FSBL Serial stdin/stdout (设为ps7_uart_0) # | ├─DTG Serial stdin/stdout (设为ps7_uart_0) # | └─System stdin/stdout baudrate for ps7_uart_0 (设为115200) # ├─Ethernet Settings # | ├─Randomise MAC address (不选) # | ├─Primary Ethernet (设为ps7_ethernet_0) # | ├─Obtain IP address automatically (不选) # | ├─Static IP address (设为192.168.10.10) # | ├─Static IP netmask (设为255.255.255.0) # | └─Static IP gateway (设为192.168.10.1) # ├─Flash Settings # | └─Primary Flash (设为ps7_qspi_0) # ├─Flash Settings # | └─Primary Flash (设为ps7_qspi_0) # ├─SD/SDIO Settings # | └─Primary SD/SDIO (设为ps7_sd_0) # Image Packaging Configuration # └─Image Packaging Configuration # ├─Root filesystem type (设为EXT4 (SD/eMMC/SATA/USB)) # ├─name for bootable kernel image (设为image.ub) # ├─Root filesystem formats (设为tar.gz) # └─Copy final images to tftpboot (不选) -
修改设备树，需要修改的文件为
project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi，先删除该文件，然后上传新的自定义设备树文件source/petalinux_devicetree/system-user.dtsi$ cd ~/ps-linux/project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files $ rm system-user.dtsi 上传source/petalinux_devicetree/system-user.dtsi -
配置kernel，使用命令
petalinux-config -c kernel，按下面提示或source/petalinux_config/kernel.cfg配置# File systems # ├─FUSE (Filesystem in Userspace) support (勾选为星号) # └─DOS/FAT/EXFAT/NT Filesystems # ├─Enable FAT UTF-8 option by default (勾选为星号) # ├─exFAT filesystem support (勾选为星号) # ├─NTFS file system support (勾选为星号) # └─NTFS write support (勾选为星号) # Device Drivers # └─USB support # └─OTG support (勾选为星号) -
配置rootfs，使用命令
petalinux-config -c rootfs，按下面提示或source/petalinux_config/rootfs_config配置# Filesystem Packages # ├─base # | ├─shell # | | └─bash # | | └─bash (勾选为星号) # | ├─tar # | | └─tar (勾选为星号) # | ├─util-linux # | | ├─util-linux-blkid (勾选为星号) # | | ├─util-linux-lscpu (勾选为星号) # | | ├─util-linux-umount (勾选为星号) # | | └─util-linux-mount (勾选为星号) # | └─xz # | ├─xz (勾选为星号) # | └─liblzma (勾选为星号) # ├─console # | ├─network # | | ├─curl # | | | ├─curl (勾选为星号) # | | | └─libcurl (勾选为星号) # | | ├─dropbear # | | | └─dropbear (不选) # | | ├─ethtool # | | | └─ethtool (勾选为星号) # | | ├─lrzsz # | | | └─lrzsz (勾选为星号) # | | ├─minicom # | | | └─minicom (勾选为星号) # | | ├─openssh # | | | ├─openssh (勾选为星号) # | | | ├─openssh-misc (勾选为星号) # | | | ├─openssh-sshd (勾选为星号) # | | | ├─openssh-keygen (勾选为星号) # | | | ├─openssh-ssh (勾选为星号) # | | | ├─openssh-sftp (勾选为星号) # | | | ├─openssh-sftp-server (勾选为星号) # | | | └─openssh-scp (勾选为星号) # | | └─wget # | | └─wget (勾选为星号) # | ├─utils # | | ├─bash-completion # | | | ├─bash-completion (勾选为星号) # | | | └─bash-completion-extra (勾选为星号) # | ├─bzip2 # | | ├─bzip2 (勾选为星号) # | | └─libbz2 (勾选为星号) # | ├─file # | | └─file (勾选为星号) # | ├─findutils # | | └─findutils (勾选为星号) # | ├─gawk # | | └─gawk (勾选为星号) # | ├─grep # | | └─grep (勾选为星号) # | ├─gzip # | | └─gzip (勾选为星号) # | ├─less # | | └─less (勾选为星号) # | ├─man # | | └─man (勾选为星号) # | ├─man-pages # | | └─man-pages (勾选为星号) # | ├─screen # | | └─screen (勾选为星号) # | ├─sed # | | └─sed (勾选为星号) # | ├─unzip # | | └─unzip (勾选为星号) # | ├─vim # | | ├─vim (勾选为星号) # | | ├─vim-syntax (勾选为星号) # | | └─vim-common (勾选为星号) # | └─zip # | └─zip (勾选为星号) # ├─devel # | └─lsof # | └─lsof (勾选为星号) # ├─libs # | ├─ncurses # | | ├─ncurses (勾选为星号) # | | ├─ncurses-terminfo-base (勾选为星号) # | | ├─ncurses-tools (勾选为星号) # | | └─ncurses-terminfo (勾选为星号) # | └─which # | └─which (勾选为星号) # ├─misc # | ├─perf # | | └─perf (勾选为星号) # | └─packagegroup-core-ssh-dropbear # | └─packagegroup-core-ssh-dropbear (不选) # Image Features # ├─imagefeature-ssh-server-dropbear (不选) # ├─imagefeature-ssh-server-openssh (勾选为星号) # ├─imagefeature-hwcodecs (勾选为星号) # ├─imagefeature-package-management (勾选为星号) # modules # ├─encoder (不选) # ├─fifo (不选) # PetaLinux RootFS Settings # ├─ADD_EXTRA_USERS (root:3703;petalinux:3703;) # ├─ADD_USERS_TO_GROUPS (petalinux:audio,video;) # └─ADD_USERS_TO_SUDOERS (petalinux)
编译系统
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编译工程，使用命令
petalinux-build。编译完成，在当前工程目录下生成images文件夹，该命令将生成设备树文件、FSBL文件、U-Boot文件，Linux Kernel文件和rootfs文件镜像 -
制作BOOT.BIN启动文件，具体命令如下：
$ cd ~/ps-linux/images/linux/ # 生成的BOOT.BIN在该路径下 $ petalinux-package --boot --fsbl ./zynq_fsbl.elf --fpga ./system.bit --u-boot ./u-boot.elf --force
编译驱动
依次运行如下命令，单独编译3个驱动程序
$ petalinux-build -c fifo
$ petalinux-build -c encoder
编译后的模块文件为 ps-linux/build/tmp/sysroots-components/zynq_generic/fifo/lib/modules/5.15.19-xilinx-v2022.1/extra/fifo.ko和ps-linux/build/tmp/sysroots-components/zynq_generic/encoder/lib/modules/5.15.19-xilinx-v2022.1/extra/encoder.ko
编译应用程序
在运行make时要设置好交叉编译工具链前缀，命令如下
$ make CROSS_COMPILE=交叉编译工具链前缀
例如 make CROSS_COMPILE=/home/miaow/software/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf/bin/arm-none-linux-gnueabihf-
编译后的可执行文件为工程目录的build/target，交叉编译工具链前缀也可以在Makefile中修改设定
部署
有两种方式部署，一种是修改文件系统，这也是我第一次构建这个系统时的操作；另一种是直接写入镜像，推荐使用这种方式，省时省力不易出错
注意：修改文件系统方法所需的文件按上一章节编译得到或者从github的release中下载；直接写入镜像所需的文件在release中
修改文件系统
注意：github的release中包含了修改完成的rootfs.tar.gz，因此无需重复本节的步骤，本节仅用作记录修改步骤
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给SD卡创建DOS分区表，然后分2个区并创建文件系统，细节如下表：
扇区 大小 分区类型 文件系统 卷标 2048~x扇区 100M C W95 FAT32 (LBA) FAT32 boot x扇区~最后扇区 ≈SD卡大小-100M 83 Linux ext4 rootfs -
将打包和编译得到的BOOT.BIN、boot.scr和image.ub复制到boot分区；将rootfs.tar.gz解压到rootfs分区。
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拨码开关拨到SD卡启动，插入SD卡到XME0724底板上，上电启动。
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终端软件连接底板上的串口，波特率115200，8位，1停止位，无校验
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修改/etc/shadow文件，将root用户的密码删除，切换到root用户并设定密码为3703，具体命令如下:
$ sudo sed "1c root::15069:0:99999:7:::" /etc/shadow # 如果没有sed命令，用任何其他方式都可以，比如vim $ su root $ passwd -
配置网络和ssh服务，用root登录：
$ vi /etc/network/interfaces 添加或确认内容如下： auto eth0 iface eth0 inet static address 192.168.10.10 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.10.1 $ vi /etc/ssh/sshd_config 确认修改如下选项： PermitRootLogin yes PermitEmptyPasswords yes PasswordAuthentication yes $ reboot -
电脑网卡设置到开发板同一网段 SSH连接信息如下
在电脑上执行下面命令 $ sshpass -p "3703" ssh root@192.168.10.10 -p 22 -
安装编译得到的驱动文件fifo.ko和encode.ko，并设置自动加载，对应自启脚本可以如下方式写入，也可以直接上传script/loadfifo.sh和script/loadencoder.sh，ssh方式，root登录:
上传fifo.ko、encoder.ko到/lib/modules/[内核版本]/kernel/drivers/ $ cd /lib/modules/[内核版本]; depmod $ set +H $ echo -e "#!/bin/sh\nmodprobe fifo" > /etc/init.d/loadfifo.sh $ echo -e "#!/bin/sh\nmodprobe encoder" > /etc/init.d/loadencoder.sh $ chmod 755 /etc/init.d/loadfifo.sh /etc/init.d/loadencoder.sh $ cd /etc/rc5.d $ ln -s ../init.d/loadfifo.sh S20loadfifo.sh $ ln -s ../init.d/loadencoder.sh S20loadencoder.sh -
安装编译得到的应用程序target，并设置自启动，对应脚本见script/target.sh
ssh方式，root登录:
上传target到/home/root $ cd ~ $ chmod 755 target $ set +H $ echo -e "#!/bin/sh\nif [ -x /home/root/target ]; then\n /home/root/target\nfi" > /etc/init.d/target.sh $ chmod 755 /etc/init.d/target.sh $ cd /etc/rc5.d $ ln -s ../init.d/target.sh S99target.sh -
可选
$ cd ~; rm .bashrc .profile
上传.bashrc和.profile到/home/root
$ if [ ! -a /home/petalinux/.profile ]; then cp /home/root/.profile /home/petalinux/ fi
$ if [ ! -a /home/petalinux/.bashrc ]; then cp /home/root/.bashrc /home/petalinux/ & chown petalinux:petalinux -R /home/petalinux fi
$ source ~/.profile
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可选
$ cd ~; rz # 上传ncurses-6.3.tar.gz
$ tar xmzf /home/root/ncurses-6.3.tar.gz -C /usr/
$ rz # 上传htop.tar.gz
$ tar xmzf /home/root/htop.tar.gz -C /usr/
$ echo "export TERMINFO=/usr/share/terminfo" >> /etc/profile
$ reboot
直接写入镜像
强烈推荐的傻瓜式的方法，在windows上准备好正版DiskGenius标准版或专业版，盗版有BUG，从release中下载sdimage.pmfx文件
- 在windows上插入16G的TF卡
- 打开DiskGenius
- 左侧栏选中TF卡，右键，从镜像文件还原磁盘
- 选sdimage.pmfx文件
- 点击开始
把TF卡插回板子，启动方式拨到SD卡启动，上电。要进入系统，参考修改文件系统章节的第7步。