教學優勢
曙海教育的課程培養了大批受企業歡迎的工程師。大批企業和曙海
建立(li)了良好的(de)合作(zuo)關系。曙海教(jiao)育的(de)課程在業內(nei)有著響亮(liang)的(de)知名度。
本課程，秉承20年積累的教學(xue)品質，以項目實現為導向,老師將會與(yu)您(nin)分享設計的全流程以及工具的綜合(he)使(shi)用經驗、技巧。
課程簡介：
課程目標：
課程大綱：
程大綱：
?
1、ZYNQ-7000硬件系統設計知識點
（1）基本電(dian)路設(she)(she)計：主(zhu)要(yao)管腳(jiao)、常(chang)用外(wai)設(she)(she)設(she)(she)計、JTAG電(dian)路設(she)(she)計、上電(dian)啟動(dong)流程(cheng)。
（2）片(pian)上資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)介(jie)紹：邏輯資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)Slice、LUT和CLB，時鐘管理和分配，IO和存貯資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)。
（3）PS外(wai)設(she)接口資源(yuan)與設(she)置，PS與PL連(lian)接資源(yuan)與方式。
（4）Xilinx自(zi)帶IP庫功能、例(li)化(hua)與使(shi)用。
（5）定制IP核設計與使用，分別介紹單個IP核、子系統(tong)IP核和RTL IP核。
（6）AXI總線(xian)介紹和AXI?IP核設計(ji)。
（7）XDC管(guan)腳與時序約束(shu)文(wen)件的設計(ji)與使(shi)用(yong)。
（8）時(shi)序(xu)(xu)分析(xi)技(ji)術，前仿真、后(hou)仿真和原理圖時(shi)序(xu)(xu)定位。
（9）時序(xu)優化技術，插(cha)入寄(ji)存器、并行(xing)結(jie)構、邏輯(ji)展開、寄(ji)存器平衡、路徑重(zhong)組、Fanout限制(zhi)、IP核的引入。
（10）裸機地址映射(she)與(yu)庫函數、初始化(hua)、中斷程序和主程序編寫，以實現用(yong)戶對硬(ying)件的(de)控制。
2、ZYNQ-7000?裸機開發實例（工具Vitis、Vivado和SDK）
（1）三種I/O接口方式MIO、EMIO和(he)(he)AXI?GPIO流水燈(deng)例(li)程(cheng)(cheng)。從流水燈(deng)例(li)程(cheng)(cheng)中學會使用(yong)MIO、EMIO和(he)(he)AXI?GPIO，Vivado的設計，IP核的使用(yong)，Vitis軟件創建硬件平臺(tai)與(yu)應(ying)用(yong)平臺(tai)，BSP生成，庫函數使用(yong)和(he)(he)應(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)序編(bian)寫(xie)。
（3） FIFO例(li)程(cheng)。FIFO原理、IP核例(li)化與測(ce)試、開發板(ban)調試，學會testbench與邏輯分(fen)析(xi)儀ILA的使用(yong)。
（4）DMA原理、分類(lei)、IP核(he)的例化、SDK的讀寫調用、開發板調試。
（5）任意信號發生器的設(she)計與(yu)驗證(zheng)。自制IP核的設(she)計、驗證(zheng)與(yu)使用，掌握testbench、邏輯(ji)分析儀ILA和虛擬輸(shu)入輸(shu)出VIO等FPGA調試工具。
（6）基于LwIP協(xie)議(yi)千兆以(yi)太網的(de)設計(ji)(ji)與驗(yan)證。學(xue)會ZYMQ7 IP核的(de)配置和網絡(luo)通信的(de)程(cheng)序設計(ji)(ji)，在開發板上使用網絡(luo)調試助手進行設計(ji)(ji)驗(yan)證。
3、ZYNQ-7000軟件系統設計
（1）定制(zhi)Linux工具Petalinx軟(ruan)件原理和開發(fa)流程介(jie)紹(shao)。
（2）工程(cheng)文件參數配置、本地sstate-cache和(he)根文件系統配置介紹。
（3）網(wang)絡連接、鏡像源和域名服務(wu)器的(de)配置。
（4）定制模塊module、層layer、應用(yong)app和軟件(jian)包package的方法。
（5）開機自啟動程序配置方法。
（6）設備樹的概(gai)念(nian)和(he)設置(zhi)
（7）開發(fa)板(ban)具備編(bian)譯(yi)功能的設計方法，不(bu)必使用(yong)交叉編(bian)譯(yi)。
（8）硬件(jian)設(she)計的升(sheng)級方法。
（9）啟動串口輸出(chu)內(nei)容介紹(shao)與故障診斷(duan)。
（10）鏡(jing)像文(wen)(wen)件BOOT、image.ub和root文(wen)(wen)件介紹(shao)。
（11）SD啟動(dong)盤的制作和燒寫。
4、Petalinux定制Linux系統與驅動程序開發實例
（1）GPIO驅(qu)(qu)動(dong)(dong)與(yu)應用程(cheng)序(xu)編(bian)(bian)寫，Petalinux制(zhi)(zhi)作Linux系(xi)統(tong)。介(jie)紹字符(fu)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)的(de)概念(nian)與(yu)編(bian)(bian)程(cheng)方法。介(jie)紹文(wen)件(jian)(jian)(jian)描述符(fu)、打開(kai)設(she)備(bei)文(wen)件(jian)(jian)(jian)、讀文(wen)件(jian)(jian)(jian)、寫文(wen)件(jian)(jian)(jian)與(yu)釋放設(she)備(bei)文(wen)件(jian)(jian)(jian)，設(she)備(bei)的(de)初始(shi)化函數，設(she)備(bei)號(hao)的(de)靜(jing)態與(yu)動(dong)(dong)態申請，設(she)備(bei)結構體(ti)的(de)初始(shi)化與(yu)注(zhu)冊，設(she)備(bei)節點的(de)創(chuang)建等概念(nian)與(yu)編(bian)(bian)程(cheng)，用Petalinux工具(ju)生(sheng)成系(xi)統(tong)和(he)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)程(cheng)序(xu)，并(bing)在開(kai)發板制(zhi)(zhi)作的(de)Linux系(xi)統(tong)上用C語(yu)言編(bian)(bian)程(cheng)實(shi)現(xian)GPIO流水燈的(de)控制(zhi)(zhi)。亦介(jie)紹了GPIO另外一種簡單的(de)控制(zhi)(zhi)方法SysFs編(bian)(bian)程(cheng)與(yu)實(shi)現(xian)。
（2）DMA驅動(dong)與(yu)應(ying)用(yong)(yong)(yong)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)編寫(xie)，Petalinux制(zhi)作Linux系統。介紹DMA基本概念，系統描述(shu)符(fu)、設備樹配(pei)置(zhi)、自啟(qi)動(dong)模(mo)塊(kuai)與(yu)腳本的編寫(xie)、GCC編譯(yi)功能的添加(jia)、BSP作用(yong)(yong)(yong)與(yu)輸(shu)入輸(shu)出(chu)、本地(di)化(hua)配(pei)置(zhi)sstate-cache、網絡參數配(pei)置(zhi)、硬件引入與(yu)升級、SD卡鏡像(xiang)制(zhi)作、DMA驅動(dong)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)和應(ying)用(yong)(yong)(yong)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)編寫(xie)與(yu)解讀，并(bing)對這些內容進行(xing)實操(cao)，最后在開發(fa)板上用(yong)(yong)(yong)全流程(cheng)(cheng)自己制(zhi)作的SD卡鏡像(xiang)進行(xing)驗證。
5、新技術PYNQ 和ZYNQ MPSoC介紹
本(ben)節將為學員(yuan)展(zhan)示Xilinx的(de)新產品、新技術，為學員(yuan)展(zhan)望(wang)未來FPGA的(de)發展(zhan)之路。
（1）PYNQ技(ji)術介(jie)紹。使用高級語言(yan)Python來開(kai)發FPGA， 通過(guo)Python編程就可以調(diao)用FPGA模塊，不需要懂Verilog/VHDL硬件編程就可以享受FPGA可并行計算、接口(kou)可方便(bian)擴展和(he)可靈活配置帶來的諸多好處。
（2）演示通過PYNQ在ZYNQ 7000開(kai)發板(ban)上實現點燈、圖像處(chu)理(li)和神經網絡諸多功能，展示其(qi)通過簡(jian)易方法來實現復雜功能的(de)強大(da)處(chu)理(li)能力。
（3）演示基于Ultrascale+ MPSoC系(xi)列(lie)的(de)(de)Ultra96或Kria?KV260開發板的(de)(de)項目例程，其作為(wei)ZYNQ系(xi)列(lie)的(de)(de)升級產品，展示其在異構加速、圖像處理和人工智(zhi)能方面的(de)(de)強大功(gong)能。
練習
答疑
