ZYNQ（FPGA）與DSP之間SRIO通信

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1 ZYNQ與DSP之間通信例程1.1 ZYNQ        與DSP之間SRIO通信1.1.1 例程位置

ZYNQ例程保存在資料盤(pán)中的Demo\ZYNQ\PL\srio_gen2_0_ex文件夾下。

DSP例程保存在資料盤(pán)中的Demo\DSP\XQ_SRIO_x4LANE_5Gbps文件夾下。

1.1.2 功能簡(jiǎn)介

實(shí)現DSP與ZYNQ之間SRIO接口傳輸功能。

DSP與ZYNQ之間SRIO通道寬度為4，每個(gè)SRIO通道速率5Gbps。DSP SRIO參考時(shí)鐘頻率為250MHz，ZYNQ SRIO參考時(shí)鐘頻率為125MHz。

DSP與ZYNQ之間SRIO接口相關(guān)信號連接示意圖如下圖所示：

DSP作為Initiator發(fā)起NWrite數據寫(xiě)事務(wù)，將數據寫(xiě)入ZYNQ PL端的RAM空間（最大2KB）；接著(zhù)，DSP發(fā)起NRead數據讀事務(wù)，從ZYNQ PL端的RAM空間讀取數據；DSP完成數據寫(xiě)、讀事務(wù)后，對讀寫(xiě)數據進(jìn)行比對，以檢測SRIO傳輸是否有數據錯誤。

1.1.3 例程使用

特別提示：例程使用，請參考下面章節順序執行。確保ZYNQ PL程序要先運行，然后才能運行DSP程序。

1.1.3.1 加載運行ZYNQ程序1.1.3.1.1 打開(kāi)Vivado工程

雙擊桌面Vivado圖標，打開(kāi)Vivado工具：

點(diǎn)擊Open Project，打開(kāi)工程（注意：確保例程路徑為非中文路徑）：

Vivado工程打開(kāi)后界面如下圖所示：

1.1.3.1.2 下載ZYNQ PL程序

點(diǎn)擊Open Hardware Manager：

打開(kāi)Hardware Manager的界面如下圖所示：

此后，確保FPGA JTAG仿真器已連至接板卡和電腦，并且板卡處于上電狀態(tài)。

點(diǎn)擊Hardare Manager界面上的Open target，并在彈出的菜單中單擊Auto Connect：

仿真器連接成功后，在找到的xc7z035_1器件上右擊，并在彈出的菜單中點(diǎn)擊Program Device…：

一般來(lái)說(shuō)，Vivado下載工具會(huì )自動(dòng)找到本工程下的程序bit流下載文件和調試文件，如果沒(méi)有自動(dòng)找到，則需要用戶(hù)通過(guò)旁邊的瀏覽按鈕去自行選取。確保程序下載文件沒(méi)問(wèn)題后，點(diǎn)擊Program下載程序：

程序下載完成后，點(diǎn)擊界面上的“>>”按鈕，可實(shí)時(shí)抓取查看ZYNQ PL端信號運行波形：

1.1.3.2 加載運行DSP程序1.1.3.2.1 CCS導入例程

雙擊桌面CCS快捷圖標，打開(kāi)CCS軟件：

CCS設置工作空間時(shí)，選擇默認即可：

通過(guò)菜單File->Import…導入CCS工程：

導入項目選擇CCS Projects：

點(diǎn)擊Browse…，瀏覽找到例程所在位置（注意：確保例程路徑為非中文路徑），選中例程所在目錄，并點(diǎn)擊“確定”：

CCS軟件將識別到的例程顯示在Discovered projects一欄，最后點(diǎn)擊Finish：

例程導入后界面如下圖所示：

1.1.3.2.2 下載CCS程序1.1.3.2.2.1 目標配置文件設置

特別提示：目標配置文件設置這一步驟可以只進(jìn)行一次，后面例程可以反復使用，不用重復創(chuàng )建或設置。

在右邊的Target Configuration窗口，雙擊打開(kāi)之前創(chuàng )建好的目標配置文件，如下圖的XDS200-C6657.ccxml：

如果還沒(méi)有目標配置文件，則在Target Configuration窗口的空白處或User Defined文件夾處右擊，并在彈出的菜單中點(diǎn)擊“New Target Configuration”新建目標配置文件：

在打開(kāi)的目標配置文件中，需要配置仿真器類(lèi)型、器件型號，我們實(shí)驗用的仿真器為XQ-XDS200U，選中仿真器類(lèi)型XDS2xx USB Debug Probe即可，器件型號勾選上TMS320C6657，如下圖所示，然后點(diǎn)擊高級設置項Target Configuration，準備Gel文件設置：

在高級項設置窗口中，點(diǎn)擊C66xx_0核心，然后在右側的初始化腳本欄中，點(diǎn)擊Browse，找到我們提供的Gel文件，即XinesC6657.gel。設置完Gel文件后，點(diǎn)擊Save：

1.1.3.2.2.2 啟動(dòng)目標配置文件

在已經(jīng)創(chuàng )建并設置好的目標配置文件處右擊，并在彈出的菜單中點(diǎn)擊Launch Selected Configuration，打開(kāi)調試窗口：

1.1.3.2.2.3 仿真器連接目標器件

調試窗口打開(kāi)后，右鍵單擊C66xx_0核心0，并在彈出的菜單中點(diǎn)擊Connect Target：

1.1.3.2.2.4 加載DSP程序

點(diǎn)擊Load圖標，加載DSP程序：

點(diǎn)擊Browse…或Browse project…，找到DSP程序的可執行文件（以.out為后綴），然后點(diǎn)擊OK，如下圖所示：

1.1.3.2.2.5 DSP程序運行

點(diǎn)擊Resume運行圖標，運行DSP程序，如下圖所示：

1.1.3.3 運行結果說(shuō)明1.1.3.3.1 DSP程序運行結果

CCS軟件的Console控制臺窗口打印SRIO調試信息。

DSP通過(guò)SRIO接口先發(fā)起NWrite寫(xiě)事務(wù)，數據長(cháng)度為2048字節；接著(zhù)DSP發(fā)起NRead事務(wù)，數據長(cháng)度為2048字節，然后比對讀寫(xiě)事務(wù)對應的數據。

如果SRIO傳輸異常，存在數據錯誤，則程序里面錯誤計數器累加，并輸出打印當前錯誤個(gè)數。每當完成100次NWrite和NRead SRIO讀寫(xiě)事務(wù)，則輸出打印一次“DSP <-> FPGA 204800 bytes OK!”字樣，如下圖所示：

1.1.3.3.2 ZYNQ PL程序運行結果

ZYNQ PL端提供的ILA調試窗口，可以實(shí)時(shí)抓取采集SRIO本地總線(xiàn)信號時(shí)序波形。SRIO本地總線(xiàn)信號說(shuō)明如下（詳細定義請參考數據手冊Xilinx文檔pg007_srio_gen2.pdf）：

SRIO本地發(fā)送總線(xiàn)信號
iotx_tvalid	發(fā)送數據有效標志位
iotx_tready	發(fā)送準備好標志位
iotx_tlast	最后一個(gè)發(fā)送數據標志位
iotx_tdata	發(fā)送數據
iotx_tkeep	發(fā)送數據字節控制位
iotx_tuser	發(fā)送控制數據，主要內容是源ID和目的ID
SRIO本地接收總線(xiàn)信號
iorx_tvalid	接收數據有效標志位
iorx_tready	接收準備好標志位
iorx_tlast	最后一個(gè)接收數據標志位
iorx_tdata	接收數據
iorx_tkeep	接收數據字節控制位
iorx_tuser	接收控制數據，主要內容是源ID和目的ID
狀態(tài)信號
port_initialized	SRIO端口初始化完成標志位 1：SRIO端口初始化完成； 0：SRIO端口初始化未完成。
link_initialized	SRIO鏈路初始化完成標志位 1：SRIO鏈路初始化完成； 0：SRIO鏈路初始化未完成。
mode_1x	SRIO運行模式 1：SRIO運行在降速模式，即4個(gè)通道減速到1個(gè)通道運行； 0：SRIO運行在全速模式，即4個(gè)通道全部運行。

ZYNQ端SRIO接收抓取示例如下圖所示（對應DSP端發(fā)起NWrite事務(wù)）：

ZYNQ SRIO發(fā)送抓取示例如下圖所示（對應DSP端發(fā)起NRead事務(wù)）：

1.1.3.4 退出實(shí)驗

CCS軟件窗口上，點(diǎn)擊Terminate斷開(kāi)DSP仿真器與板卡的連接：

Vivado調試界面Hardware Manager窗口，右鍵單擊localhost(1)，在彈出的菜單中點(diǎn)擊Close Server，斷開(kāi)ZYNQ JTAG仿真器與板卡的連接：

最后，關(guān)閉板卡電源，實(shí)驗結束。

平臺說(shuō)明：

XQ6657Z35/45-EVM 高速數據處理評估板（XQTyer評估板）由廣州星嵌電子科技有限公司自主研發(fā)，核心板包含一片TI DSP TMS320C6657和一片Xilinx ZYNQ-7000 SoC 處理器XC7Z035-2FFG676I。

核心板SOM-XQ6657Z35/45引出DSP及ZYNQ 全部資源信號引腳，內部通過(guò)SPI、EMIF16、uPP、SRIO通信。

適用于無(wú)人機蜂群、軟件無(wú)線(xiàn)電系統，基帶信號處理，無(wú)線(xiàn)仿真平臺，高速圖像采集、處理等領(lǐng)域。