利用XPS东西快速天生有效的板支持包

　　具有嵌入式处理惩罚器的 平台 FPGA 为您提供空前未有的机动性、集成度和高性能。如今，在单个可编程逻辑配置中开辟极其巨大且高度定制化的嵌入式体系已成为大概。

       随着芯片性能的不绝增长，怎样使计划要领始终高效、多产，成为人们面对的重要挑衅。嵌入式体系开辟的关键活动之一是开辟板支持包 (BSP)。利用 BSP，可以使嵌入式软件应用步伐告成地初始化，并与连接到处理惩罚器的硬件资源举行通讯。典范的 BSP 组件包括引导代码、配置驱动步伐代码和初始化代码。

        创建 BSP 是一个冗长而繁复的进程，并且在微处理惩罚器复合体（处理惩罚器和相干的外设）每次有所变动时都得再次举行。对 FPGA 而言，敏捷的计划循环加上平台的机动性，会使得办理 BSP 的任务更为困难（图 1）。这一环境迫使人们探求更有效地办理 BSP 的要领。

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                                     图1 平台FPGA机动性请求软件

       本文将形貌 Xilinx 提供的一种创新办理方案，它可以简化 RTOS BSP 的创建和办理。我们选择了 WindRiver VxWorks 流程来阐发这一见解，但其蕴含的技能是通用的，同样实用于支持 Xilinx? 处理惩罚器的全部其他操纵体系办理方案。

       计划流程和软件BSP天生

       Xilinx 处理惩罚器的计划包括硬件平台装置流程和嵌入式软件开辟流程。这些流程都通过 Xilinx Platform Studio (XPS) 东西加以办理，该东西属于 Xilinx 嵌入式开辟套件 (EDK) 的一部分。

       计划通常始于在 XPS 中装置与配置处理惩罚器及与其相连接的配件。定义好硬件平台后，就可以配置体系的软件参数了。Platform Studio 的一个重要特点是，它可以根据您对处理惩罚器、外设和嵌入式操纵体系的选择和配置来定制 BSP。体系通过硬件计划的叠代变化而生长，同时，BSP 随着平台而生长。

       主动天生的 BSP 可付与嵌入式体系计划者以下本领：

       ?主动创建与硬件计划完全立室的 BSP
       ?利用预认证的组件消除 BSP 计划错误
       ?立即启动应用软件开辟，增长计划者的产量

       创建用于WindRiver VxWork 的BSP

        Platform Studio 可天生用于 Xilinx Virtex?-II Pro 和 Virtex-4 FPGA 中的 PowerPC 405 处理惩罚器及其外设的定制 Tornado 2.0.x (VxWorks 5.4) 或 Tornado 2.2.x (VxWorks 5.5) BSP。天生的 BSP 包括体系必须的全部支持软件，包括：引导代码、配置驱动步伐和 VxWorks 初始化。

       在 Platform Studio 定义完具有 PowerPC 405 处理惩罚器的硬件体系后，只需依照以下三个步调即可天生用于 VxWorks 的 BSP：

       1.利用软件设置对话框选择要为体系利用的操纵体系。Platform Studio 用户可选择 vxworks5_4 或 vxworks5_5 作为其目标操纵体系。

       2. 选择了操纵体系后，可转到数据库/操纵体系参数标志，根据定制硬件调解 Tornado BSP。您可以选择体系中的恣意 UART 器件作为标准 I/O 器件（标准输入和标准输出）。这将使该配置被用作VxWorks 控制外观器件。

       还可以选择将哪些外设作为连接外设，将哪些器件细麋集成到 VxWorks 操纵体系。比方，Xilinx 10/100 以太网 MAC 可以集成到 VxWorks 加强型网络驱动（Enhanced Network Driver即END)接口。大概，不必将以太网器件连接到 END 接口，而从 VxWorks 应用步伐直接访问它。

       3. 选择“东西 > 天生数据库”和 BSP 菜单选项，天生 Tornado BSP。天生的 BSP 与传统的 Tornado BSP 相似，位于 ppc405_0/bsp_ppc405_0 下的 Platform Studio 项目目次中。（注：ppc405_0 为硬件计划中 PowerPC 405 处理惩罚器的实例名。Platform Studio 用户可指定其他实例名，此时，BSP 的子目次名称会立室处理惩罚器实例名。）

       通过 Platform Studio 天生的 Tornado BSP 具有一个 Makefile 文件，要是盼望利用 Diab 编译器而不是 Gnu 编译器，可在下令行修改此文件。

       Tornado BSP 完全独立，并可以传输到其他目次位置，如 BSP 的标准 Tornado 安置目次：target/config。

       定制BSP 细致信息

       由 XPS 天生的用于 VxWorks 的 BSP 与大多数其他 Tornado BSP 相似，只是 Xilinx 配置驱动步伐代码的位置有所差别。与 Tornado 相干的现成的配置驱动步伐代码通常位于 Tornado 散布目次的 target/src/drv 目次中，而由 Platform Studio 主动天生的 BSP 的配置驱动器代码位于 BSP 目次本身中。

       基于 FPGA 的嵌入体系之动态特性是导致此微小差别的缘故起因。由于基于 FPGA 的嵌入体系可以用新的或变动后的 IP 重新编程，配置驱动步伐可以变化，因此就必要对配置驱动步伐源文件举行更为动态的安排。Xilinx 配置驱动步伐安排在 BSP 子目次 ppc405_0_drv_csp/xsrc 中。

       Xilinx 配置驱动步伐在C 盘中实行并散布在数个源文件中，这点差别于传统的、通常由单个 C header 和实行文件构成的 VxWorks 驱动步伐。别的，对付配置驱动步伐，既有独立于操纵体系的实行，又有可选的依赖于操纵体系的实行。

       驱动步伐的操纵体系独立部分应同任意操纵体系或处理惩罚器一起利用。它提供了一种应用步伐接口 (API)，能提取底子硬件的成果。驱动步伐的操纵体系从属部分对驱动步伐举行调解，使其得以在 VxWorks 之类的操纵体系下利用。例子有串行端口利用的 Serial IO 驱动步伐和以太网控制器利用的 END 驱动步伐。只有能被细麋集成到标准操纵体系接口的驱动步伐才请求操纵体系从属驱动步伐。

        Xilinx 驱动步伐源文件参加 VxWorks 映像构件的方法同其他 BSP 文件参加的方法雷同。针对每个驱动步伐，在 BSP 目次中都有一个名为 ppc405_0_drv_.c 的文件。此文件包括针对给定配置的驱动步伐源文件 (*.c)，并主动由 BSP makefile 编译。

       该进程与 VxWorks sysLib.c 针对Wind River-supplied 驱动步伐纳入源文件的进程相似。Xilinx 驱动步伐文件不像别的驱动步伐一样单纯纳入 sysLib.c 的缘故起因，在于定名空间的辩论和可维护性题目。要是全部的 Xilinx 驱动步伐文件都是单个编译单位的一部分，那么静态成果和数据就不再处于保密状态了。这会对配置驱动步伐孕育产生限定，也会抵消其操纵体系独立性。

       与Tornado IDE 集成

       主动天生的 BSP 被集成到 Tornado IDE（项目配置）。BSP 可屈从令行利用 Tornado make 东西编译，或从 Tornado Project 编译。天生 BSP 后，只需在下令行键入 make vxWorks 来编译可启动的 RAM 映像。这是假定此前已设置了 Tornado 环境（此设置可以在 Windows 操纵平台上在下令行利用 host/x86-win32/bin/torVars.bat 来完成）。要是您利用的是 Tornado Project 配置，可以在新天生的 BSP 的底子上创建一个项目，然后利用通过 IDE 提供的构件环境编译此 BSP。

       Tornado 2.2.x 不但支持 gnu 编译器，还支持 diab 编译器。Platform Studio 创建的 Tornado BSP 有一个 makefile，要是您想利用 diab 编译器而不是 gnu 编译器，则可以在下令行修改此 makefile。探求称为“东西”的天生变量，将值设置到“diab”而不是“gnu”。要是利用 Tornado Project 东西，项目最首创建时，可选择所需的编译器。

       文件 50ppc405_0.cdf 位于 BSP 目次下，并在创建 BSP 的进程中加以变动。此文件将配置驱动步伐融入了 Tornado IDE 菜单体系。驱动步伐在“硬件 > 外围配置”子文件夹处与 BSP 连合在一起。在其下面是单独的配置驱动步伐文件夹。

       Tornado Project Facility 的“文件”标志也会表现用来将 Xilinx 配置驱动步伐与 Tornado 构建进程连合在一起的文件数量。这些文件由 Platform Studio 主动创建，只必要知道其存在就行了。

       一些常用配置与操纵体系精密连合，而其他配置可通过直接利用配置驱动步伐从应用步伐上访问。与 VxWorks 精密连合的配置驱动步伐包括：

       10/100 以太网 MAC
       10/100 以太网 Lite MAC
       1 Gigabit 以太网 MAC
       16550/16450 UART
       UART Lite
       停止控制器
       System ACE技能
       PCIe

        全部其他配置及相干的配置驱动步伐并未细麋集成到 VxWorks 接口，而只是与其疏松集成。对这些配置的访问可通过从用户应用步伐直接访问相干配置驱动步伐来举行。

       结束语

       随着基于嵌入式处理惩罚器的 FPGA 日益受人喜好并得到遍及应用，能将硬件和软件流程有效构造在一起的东西办理方案应运而生，对资助计划者事变服从跟上芯片的盼望起到了关键作用。

　　Xilinx 用户不停非常承认 Platform Studio 及其与 VxWorks 5.4 and 5.5. 的集成。Xilinx 将对 Wind River 流程的开辟予以不懈支持，此流程不久就会包括对 VxWorks 6.0 和  Workbench IDE 的支持。