Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq 7000 AP SoC фирмы Xilinx.
Часть 9

PDF версия
В этой части статьи рассмотрена генерация загрузочного образа для проектируемой встраиваемой микропроцессорной системы и подготовка карты памяти формата SD Card для загрузки конфигурации аппаратной части разработанной микропроцессорной системы и программного обеспечения.

Все статьи цикла.

Особенности конфигурирования кристаллов расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC

Процесс конфигурирования кристаллов расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC в штатном режиме коренным образом отличается от процедуры загрузки конфигурационной информации и программного обеспечения встраиваемых систем, реализуемых на базе ПЛИС фирмы Xilinx, в составе архитектуры которых представлены аппаратные микропроцессорные ядра. В кристаллах программируемой логики семейств Virtex‑4 FX и Virtex‑5 FXT присутствуют аппаратные микропроцессорные ядра с архитектурой PowerPC [24, 25], доступные для использования только после завершения загрузки конфигурационной последовательности в ПЛИС.

В кристаллах расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC основным элементом является аппаратный процессорный блок PS с архитектурой ARM Cortex-A9, который доступен до конфигурирования программируемой логики PL и может функционировать независимо от логических ресурсов. Для выполнения функций разрабатываемой встраиваемой системы необходимо в первую очередь выполнить инициализацию основного ядра процессорного блока PS и его периферии. В ходе этой инициализации выполняется конфигурирование внутренних регистров процессорного блока и контроллера интерфейса внешней памяти, который соответствует используемому типу элементов ОЗУ, а также мультиплексируемых периферийных устройств ввода/вывода MIO. Затем процессорный блок осуществляет управление процедурой загрузки конфигурационной последовательности аппаратной части проектируемой встраиваемой системы, реализуемой на базе ресурсов программируемой логики PL. По окончании данной процедуры загружается системное программное обеспечение, и запускаются разработанные прикладные программы.

Для управления всеми перечисленными выше операциями предназначен начальный загрузчик (загрузчик первого уровня) First Stage Boot Loader (FSBL) [11], процесс формирования которого рассматривается в следующем разделе.

 

Формирование начального загрузчика FSBL для проектируемой встраиваемой микропроцессорной системы

Процесс формирования начального загрузчика FSBL для разрабатываемой встраиваемой микропроцессорной системы начинается с создания соответствующего проекта. Этот проект включается в состав рабочего каталога разрабатываемого программного обеспечения. Для создания нового проекта загрузчика первого уровня можно воспользоваться теми же способами, что и для формирования проекта прикладной программы. Указанные методы были подробно рассмотрены в [18], поэтому далее при описании процесса создания проекта начального загрузчика FSBL основное внимание будет уделено только тем шагам, которые относятся к загрузчику первого уровня.

Для того чтобы сформировать новый проект начального загрузчика FSBL с помощью главного меню основного окна интегрированной среды разработки программного обеспечения Xilinx SDK, нужно выбрать пункт File, а затем в открывшемся всплывающем меню воспользоваться командой New. Далее в появившемся всплывающем меню следующего уровня необходимо выбрать команду Application Project, после чего открывается стартовая диалоговая панель мастера создания нового проекта (рис. 1).

Создание проекта начального загрузчика с помощью главного меню средств Xilinx SDK

Рис. 1. Создание проекта начального загрузчика с помощью главного меню средств Xilinx SDK

При формировании нового проекта загрузчика первого уровня с помощью контекстно зависимого всплывающего меню, вызываемого щелчком правой кнопки мыши, следует выделить вариант New, а затем в открывшемся следующем меню выбрать команду Project. Далее в появившейся диалоговой панели с заголовком New Project нужно развернуть раздел Xilinx и, используя строку Application Project, запустить мастер создания нового проекта (рис. 2).

Создание проекта начального загрузчика с помощью контекстно зависимого всплывающего меню

Рис. 2. Создание проекта начального загрузчика с помощью контекстно зависимого всплывающего меню

В стартовой диалоговой панели этого мастера, имеющей подзаголовок Application Project, необходимо в поле редактирования значения параметра Project Name указать идентификатор создаваемого проекта начального загрузчика FSBL. По умолчанию, если индикатор состояния параметра Use default location находится во включенном положении, формируемый проект загрузчика первого уровня будет располагаться в рабочем каталоге проекта программного обеспечения, который был определен в диалоговой панели с заголовком Workspace Launcher [16]. Далее для параметров Hardware Platform, Processor, OS Platform и Language нужно выбрать те же значения, что установлены для аналогичных параметров при создании проекта прикладной программы [18].

В новом проекте начального загрузчика FSBL следует использовать пакет поддержки платы Board Support Package, сгенерированный ранее при подготовке проекта программного приложения. Для этого необходимо зафиксировать в нажатом состоянии кнопку Use existing, как показано на рис. 1, и в выпадающем поле выбора, расположенном справа от этой кнопки, указать требуемый вариант пакета поддержки платы. Затем надо перейти к заключительной диалоговой панели мастера создания нового проекта, воспользовавшись клавишей «Далее» (Next), расположенной в нижней части диалоговой панели Application Project. В заключительной диалоговой панели с подзаголовком Templates в качестве шаблона для формируемого проекта загрузчика первого уровня следует выбрать вариант Zynq FSBL, как демонстрирует рис. 2. После нажатия клавиши «Готово» (Finish), представленной в нижней части этой диалоговой панели, стартует процесс автоматического формирования проекта начального загрузчика FSBL. При успешном окончании данного процесса в рабочем каталоге проекта программного обеспечения для разрабатываемой встраиваемой системы добавляется папка, чье название совпадает с идентификатором создаваемого проекта загрузчика первого уровня. В эту папку автоматически записываются все исходные файлы, необходимые для генерации начального загрузчика FSBL. Кроме того, во встроенной панели Project Explorer основного окна средств Xilinx SDK появляется новый раздел — его название совпадает с идентификатором созданного проекта загрузчика первого уровня (рис. 3).

Активизация процесса генерации начального загрузчика с помощью меню Project

Рис. 3. Активизация процесса генерации начального загрузчика с помощью меню Project

Для генерации начального загрузчика FSBL необходимо, прежде всего, во встроенной панели Project Explorer основного окна интегрированной среды разработки программного обеспечения выделить строку с названием созданного раздела проекта загрузчика первого уровня. Далее нужно воспользоваться командой Build Project из всплывающего меню Project или кнопкой быстрого доступа кнопка, находящейся на оперативной панели управления основного окна средств Xilinx SDK, как показано на рис. 3.

Кроме того, процесс формирования загрузчика первого уровня можно активизировать, применив аналогичную команду, представленную в контекстно зависимом всплывающем меню, которое открывается щелчком правой кнопки мыши при расположении курсора на строке с названием проекта начального загрузчика FSBL (рис. 4). Краткая информация о ходе выполнения этого процесса, осуществляемого в автоматическом режиме, отображается в открывшейся диалоговой панели с заголовком Build Project, а более подробные сведения приводятся на вкладке Console встроенной панели консольных сообщений основного окна интегрированной среды разработки программного обеспечения.

Запуск процесса генерации загрузчика FSBL с помощью контекстно зависимого меню

Рис. 4. Запуск процесса генерации загрузчика FSBL с помощью контекстно зависимого меню

При успешном завершении процесса генерации загрузчика первого уровня создается файл, идентификатор которого совпадает с названием сформированного проекта начального загрузчика FSBL и имеет расширение .elf. Указанный файл представлен в подразделе Binaries, автоматически организованном в составе раздела проекта загрузчика первого уровня, а также в подразделе, название которого совпадает с используемым вариантом конфигурации средств генерации исполняемого модуля. Для просмотра содержимого начального загрузчика достаточно расположить курсор в строке с названием сгенерированного исполняемого модуля и дважды щелкнуть левой кнопкой мыши. При этом в основном окне интегрированной среды разработки програм-много обеспечения открывается новая вкладка, чье название совпадает с идентификатором загрузчика первого уровня. На открывшейся вкладке первоначально отображается информация о секциях сгенерированного исполняемого модуля загрузчика FSBL (рис. 5).

Отображение информации о секциях сгенерированного загрузчика FSBL

Рис. 5. Отображение информации о секциях сгенерированного загрузчика FSBL

Последующая часть сформированного загрузчика представляет собой таблицу символов, чей вид приведен на рис. 6.

Отображение таблицы символов загрузчика FSBL

Рис. 6. Отображение таблицы символов загрузчика FSBL

Далее следует дизассемблированный код загрузчика первого уровня (рис. 7).

Отображение дизассемблированного кода загрузчика FSBL

Рис. 7. Отображение дизассемблированного кода загрузчика FSBL

Созданный elf-файл может быть непосредственно включен в состав загрузочного образа для разрабатываемой встраиваемой микропроцессорной системы.

 

Генерация загрузочного образа для проектируемой встраиваемой микропроцессорной системы

Для того чтобы приступить к формированию загрузочного образа для проектируемой встраиваемой микропроцессорной системы, нужно, прежде всего, во встроенной панели Project Explorer основного окна средств Xilinx SDK выделить строку с названием раздела разработанного проекта прикладной программы. Затем следует выбрать пункт Xilinx Tools главного меню интегрированной среды разработки программного обеспечения, после чего в открывшемся одноименном всплывающем меню воспользоваться командой Create Zynq Boot Image, как демонстрирует рис. 8.

Активизация процесса формирования загрузочного образа с помощью главного меню

Рис. 8. Активизация процесса формирования загрузочного образа с помощью главного меню

Альтернативным способом запуска процесса подготовки загрузочного образа является применение команды Create Boot Image из контекстно зависимого всплывающего меню, вызываемого щелчком правой кнопки мыши при расположении курсора в строке с названием раздела разработанного проекта программного приложения (рис. 9).

Запуск процесса генерации загрузочного образа с помощью контекстно зависимого меню

Рис. 9. Запуск процесса генерации загрузочного образа с помощью контекстно зависимого меню

В результате выполнения указанных команд на экране появляется диалоговая панель с заголовком Create Zynq Boot Image, чей вид представлен на рис. 8, 9. В открывшейся диалоговой панели рекомендуется в первую очередь указать файл конфигурации, который определяет формат создаваемого загрузочного образа Boot Image Format (BIF). Этот файл содержит список модулей, включаемых в состав формируемого загрузочного образа, а также совокупность значений параметров, используемых при аутентификации и шифровании загружаемой информации. Для создания или выбора файла конфигурации предусмотрены две кнопки с зависимой фиксацией Create new BIF file и Import from existing BIF file, а также поле редактирования/выбора значения параметра BIF file path.

Для формирования нового файла конфигурации загрузочного образа необходимо зафиксировать в нажатом состоянии кнопку Create new BIF file. При этом создается файл с расширением .BIF, чей идентификатор по умолчанию совпадает с названием разработанного проекта прикладной программы. Сформированный файл конфигурации загрузочного образа записывается в подраздел bootimage, который автоматически создается в составе раздела проекта программного приложения. Полное наименование BIF-файла, включающее путь доступа к нему, отображается в поле редактирования/выбора значения параметра BIF file path. Для изменения идентификатора формируемого файла конфигурации загрузочного образа и места его расположения на диске следует активизировать это поле редактирования и воспользоваться клавиатурой.

Если ранее был создан BIF-файл, который содержит совокупность значений параметров конфигурации, подходящих для создаваемого загрузочного образа, то для импортирования этих значений нужно переключить в нажатое положение кнопку Import from existing BIF file. Для быстрого поиска требуемого файла конфигурации загрузочного образа целесообразно воспользоваться клавишей Browse, расположенной справа от поля редактирования/выбора значения параметра BIF file path. При нажатии данной клавиши появляется стандартная диалоговая панель открытия файла, в ней следует указать расположение создаваемого или импортируемого BIF-файла.

В процессе записи загрузочного образа в программную память разработанной встраиваемой микропроцессорной системы может осуществляться аутентификация загружаемой информации. Для этого при формировании загрузочного образа нужно определить значения соответствующих параметров, необходимых для ее осуществления. Чтобы разрешить выполнение процедуры аутентификации, следует в первую очередь установить индикатор состояния параметра Use Authentication в положение «Включено». После этого во встроенной панели Authentication Keys (рис. 9) становятся доступными поля редактирования значений параметров, определяющих ключи аутентификации.

Для контроля аутентичности разделов загрузочного образа могут использоваться четыре вида ключей — Primary Public Key (PPK), Secondary Public Key (SPK), Primary Secret Key (PSK) и Secondary Secret Key (SSK). Основной (первичный) открытый ключ PPK и вспомогательный (вторичный) открытый ключ SPK должны всегда указываться при аутентификации раздела. Основной секретный ключ PSK и вспомогательный секретный ключ SSK являются необязательными. Если указан основной секретный ключ, то средства Xilinx SDK вычисляют сигнатуру SPK с этим ключом и добавляют ее в состав генерируемого загрузочного образа. В тех случаях, когда ключ PSK не определен, можно явно указать сигнатуру SPK, используя поле редактирования значения параметра SPK Signature. Когда указан вспомогательный секретный ключ аутентификации, вычисляется сигнатура раздела с этим ключом и записывается в загрузочный образ. Открытые ключи аутентификации задаются в виде файлов с расширениями .txt, .pem и .pub, идентификаторы которых указываются в полях редактирования значений параметров PPK и SPK. Секретные ключи аутентификации PSK и SSK определяются в файлах с расширениями .txt и .pem, идентификаторы которых приводятся в полях редактирования значений одноименных параметров. Сигнатура SPK задается в виде файла с расширением .txt или .sig, чей идентификатор указывается в поле редактирования значения параметра SPK Signature. При вводе идентификаторов всех файлов, предназначенных для определения соответствующих параметров аутентификации, следует указать полные пути доступа к ним. Для быстрого поиска требуемых файлов рекомендуется воспользоваться клавишей Browse, расположенной справа от каждого из перечисленных полей редактирования, которая вызывает стандартную диалоговую панель открытия файла.

Если требуется установить защиту загружаемой информации от несанкционированного копирования, то следует использовать шифрование формируемого загрузочного образа или его разделов. Средства разработки программного обеспечения для встраиваемых микропроцессорных систем поддерживают возможность кодирования создаваемого загрузочного образа в соответствии с алгоритмом AES. Для шифрования генерируемого загрузочного образа нужно прежде всего переключить индикатор состояния параметра Use Encryption в положение «Включено». Затем следует задать значения параметров, используемых в процессе кодирования загрузочного образа или его отдельных разделов. Чтобы определить ключи шифрования, применяемые в алгоритме AES, необходимо в поле редактирования значения параметра Key File с помощью клавиатуры указать идентификатор файла с расширением .nky, включающий полный путь доступа к нему. Требуемый файл может быть также найден посредством стандартной диалоговой панели открытия файла, которая появляется при нажатии клавиши Browse, расположенной справа от этого поля редактирования. В том случае, если идентификатор файла ключей шифрования не указан, то средствами генерации загрузочного образа этот файл формируется автоматически.

Далее, используя группу кнопок с зависимой фиксацией Key Store, следует выбрать способ сохранения ключей шифрования для последующего декодирования загрузочного образа в проектируемой встраиваемой системе. Если в нажатом состоянии находится кнопка ВRAM, то ключи шифрования записываются в блочную память программируемой логики PL кристалла расширяемой процессорной платформы. Чтобы использовать для хранения ключей декодирования загрузочного образа регистры EFUSE, нужно переключить в нажатое положение одноименную кнопку.

Для автоматического формирования файла ключей шифрования нужно в поле редактирования значения параметра Part Name указать кодовое обозначение кристалла расширяемой процессорной платформы, используемого для реализации разрабатываемой встраиваемой микропроцессорной системы.

Список файлов, включаемых в состав создаваемого загрузочного образа, формируется в форме таблицы, которая представлена во встроенной панели Boot image partitions (рис. 9). Таблица содержит три колонки с названиями File path, Encrypted и Authenticated. В ячейках колонки File path отображаются идентификаторы файлов, добавляемых в загрузочный образ, с указанием полного пути доступа к ним. Ячейки, образующие столбец Encrypted, предоставляют информацию о необходимости шифрования соответствующих разделов загрузочного образа. В ячейках, составляющих колонку Authenticated, приводятся сведения об использовании процедуры аутентификации при загрузке соответствующих разделов.

В общем случае загрузочный образ может содержать следующие разделы:

  • начальный загрузчик FSBL;
  • средства поддержки мультизагрузочного режима;
  • конфигурационную последовательность аппаратной части разработанной встраиваемой системы, реализуемой на базе ресурсов программируемой логики кристаллов расширяемых процессорных платформ;
  • загрузчик второго уровня Second Stage Boot Loader (SSBL);
  • ядро операционной системы (ОС) и файловую систему;
  • исполняемый код прикладных программ.

Для встраиваемых микропроцессорных систем, функционирующих без ОС, обязательными разделами являются загрузчик первого уровня, конфигурационная последовательность аппаратной части, синтезируемой на базе программируемой логики PL, и исполняемый модуль разработанного программного приложения. Если в текущем проекте программного обеспечения к моменту подготовки загрузочного образа сгенерированы все необходимые компоненты, перечисленные выше, то информация о соответствующих файлах автоматически заносится в таблицу, представленную во встроенной панели Boot image partitions. Чтобы добавить в эту таблицу сведения о дополнительных файлах, которые нужно включить в состав загрузочного образа в виде соответствующих разделов, следует воспользоваться клавишей Add, расположенной в правой части диалоговой панели Create Zynq Boot Image. При нажатии указанной клавиши на экран выводится диалоговая панель создания нового раздела загрузочного образа с заголовком Add partition, чей вид демонстрирует рис. 10.

Вид диалоговой панели Add partition

Рис. 10. Вид диалоговой панели Add partition

В открывшейся диалоговой панели следует вначале определить тип создаваемого раздела. Для этой цели предназначено поле выбора значения параметра Partition Type. Выпадающий список возможных значений данного параметра содержит четыре варианта — bootloader, init, bootimage и datafile. Вариант bootloader соответствует загрузочному разделу формируемого образа. Раздел этого типа должен быть первым в создаваемом загрузочном образе. Вариант init выбирают при создании раздела инициализации регистров. Раздел инициализации предназначен для установки начальных значений регистров, обеспечивающих доступ к отдельным аппаратным блокам проектируемой микропроцессорной системы. Вариант bootimage используется при добавлении уже зашифрованного раздела. Обычные разделы формируемого загрузочного образа, содержащие, в частности, конфигурационную последовательность аппаратной части разрабатываемой встраиваемой системы, реализуемой на базе ресурсов программируемой логики PL, и исполняемый модуль програм-много приложения, относятся к типу datafile.

После определения типа добавляемого раздела загрузочного образа нужно в поле редактирования значения параметра File path указать идентификатор файла, записываемого в этот раздел. Полное имя соответствующего файла, включающее путь доступа к нему, может быть задано с помощью клавиатуры или стандартной диалоговой панели открытия файла, вызываемой нажатием клавиши Browse, которая находится справа от поля редактирования значения параметра File path.

Далее, при необходимости аутентификации создаваемого раздела загрузочного образа следует воспользоваться полем выбора значения параметра Authentication. В выпадающем списке возможных значений этого параметра представлено два варианта — none и rsa. Вариант none, предлагаемый по умолчанию для параметра Authentication, применяется при создании раздела, не требующего аутентификации. Если для включаемого раздела необходим контроль аутентичности при его загрузке, то в поле выбора значения параметра Authentication нужно указать вариант rsa.

Необходимость шифрования создаваемого раздела загрузочного образа определяется с помощью поля выбора значения параметра Encryption. Выпадающий список допустимых значений этого параметра содержит два варианта — none и aes. Вариант none, предлагаемый по умолчанию для параметра Encryption, соответствует незашифрованному разделу. Для кодирования формируемого раздела в соответствии с алгоритмом AES следует выбрать в выпадающем списке возможных значений рассматриваемого параметра вариант aes.

Каждый раздел загрузочного образа может сопровождаться контрольной суммой, которая предоставляет возможность дополнительной проверки загружаемого кода. Управление вычислением контрольной суммы для создаваемого раздела осуществляется с помощью поля выбора значения параметра Checksum. Выпадающий список возможных значений этого параметра включает два варианта — md5 и none. Для вычисления значения контрольной суммы формируемого раздела необходимо в этом списке выбрать вариант md5. По умолчанию для параметра Checksum предлагается вариант none, блокирующий применение контрольной суммы для проверки нового раздела.

Кроме основных параметров создаваемого раздела, рассмотренных выше, при необходимости можно указать дополнительные опции, используя поля редактирования, представленные во встроенной панели Other (рис. 10). Параметр Alignment позволяет установить выравнивание байтов в формируемом разделе. Значение параметра Offset определяет абсолютное смещение создаваемого раздела в загрузочном образе. Параметры Alignment и Offset являются взаимоисключающими, а потому должно быть задано значение только одного из этих параметров. Параметр Reserve предоставляет возможность резервирования определенного объема памяти для нового раздела. В поле редактирования значения параметра Load можно указать адрес загрузки для создаваемого раздела. Для исполняемых разделов загрузочного образа в поле редактирования значения параметра Startup можно задать адрес входа после их загрузки.

Установив требуемые значения рассмотренных параметров формируемого раздела, необходимо подтвердить их нажатием клавиши OK, расположенной в нижней части диалоговой панели Add partition. При этом после закрытия указанной диалоговой панели в таблице, отображаемой во встроенной панели Boot image partitions, добавляется новая строка, которая содержит информацию о созданном разделе.

Если необходимо изменить параметры какого-либо раздела, включенного в состав формируемого загрузочного образа, следует вначале выделить соответствующую строку в указанной таблице, а затем воспользоваться клавишей Edit, которая находится справа от этой таблицы. Нажатие данной клавиши открывает диалоговую панель с заголовком Edit partition, предназначенную для редактирования параметров выбранного раздела загрузочного образа. Диалоговая панель имеет тот же вид, что и панель Add partition (рис. 10), но содержит установленные ранее значения параметров. Изменение представленных значений осуществляется таким же образом, как и определение соответствующих параметров в диалоговой панели Add partition.

Удаление неиспользуемых разделов из состава формируемого загрузочного образа выполняется клавишей Delete, представленной в диалоговой панели Create Zynq Boot Image (рис. 9), после выделения строки с названием этого раздела в таблице, расположенной во встроенной панели Boot image partitions. При подготовке списка разделов следует учитывать, что в процессе генерации загрузочного образа они записываются в той же последовательности, в какой приведены в указанной таблице. Для изменения порядка следования разделов в сформированном списке предусмотрены клавиши Up и Down, которые позволяют переместить выделенную строку таблицы вверх или вниз соответственно.

После определения структуры создаваемого загрузочного образа рекомендуется уточнить место расположения генерируемого файла на диске. Соответствующая информация приводится в поле редактирования значения параметра Output Path. По умолчанию для записи файла загрузочного образа предлагается подраздел bootimage, который автоматически создается средствами Xilinx SDK в разделе разработанного программного приложения. Если необходимо выбрать другое место расположения генерируемого файла на диске, то следует воспользоваться клавиатурой после активизации поля редактирования значения параметра Output Path или клавишей Browse, находящейся справа от этого поля редактирования.

Запуск процесса формирования загрузочного образа для проектируемой встраиваемой системы производится нажатием клавиши Create Image, расположенной в нижней части диалоговой панели Create Zynq Boot Image (рис. 9). Этот процесс осуществляется в автоматическом режиме. При успешном завершении процесса генерации загрузочного образа во встроенной панели Project Explorer основного окна интегрированной среды разработки программного обеспечения в подразделе bootimage появляется файл с идентификатором output.bin (рис. 11). Этот файл может использоваться для записи в элемент энергонезависимой памяти, который будет применяться в качестве основного источника загрузки в штатном режиме функционирования разработанной микропроцессорной системы. Кристаллы расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC поддерживают следующие варианты загрузочных устройств:

  • карты памяти формата SD Card;
  • элементы Flash-памяти с интерфейсом Quad-SPI;
  • элементы NOR Flash ППЗУ;
  • элементы NAND Flash-памяти.
Переименование файла загрузочного образа

Рис. 11. Переименование файла загрузочного образа

Запись загрузочного образа в выбранный элемент энергонезависимой памяти осуществляется с помощью соответствующих программных инструментов, входящих в состав комплекса средств разработки программного обеспечения для встраиваемых микропроцессорных систем Xilinx SDK.

 

Подготовка карты памяти формата SD Card для загрузки конфигурации аппаратной части разработанной микропроцессорной системы и программного обеспечения

Перед копированием сгенерированного файла загрузочного образа на карту памяти формата SD Card его необходимо переименовать. Загружаемый файл должен иметь идентификатор boot.bin. Изменение идентификатора файла загрузочного образа и последующее копирование могут выполняться как средствами операционной системы Windows XP/Windows 7, так и непосредственно в среде комплекса Xilinx SDK. Для переименования загрузочного образа в интегрированной среде разработки программного обеспечения следует вначале во встроенной панели Project Explorer выделить строку с названием сгенерированного файла и щелчком правой кнопки мыши открыть контекстно зависимое всплывающее меню. В этом меню нужно выбрать команду Rename, при выполнении которой на экране появляется диалоговая панель с заголовком Rename Resource, как показано на рис. 11. Открывшаяся диалоговая панель содержит поле редактирования значения параметра New name, в котором необходимо с помощью клавиатуры указать идентификатор файла загрузочного образа boot.bin.

Далее нужно с помощью соответствующего адаптера подключить к компьютеру карту памяти формата SD Card и записать на нее переименованный файл, воспользовавшись командой Export контекстно зависимого всплывающего меню (рис. 11). При выборе этой команды на экране появляется стартовая диалоговая панель мастера Export Wizard (рис. 12).

Экспортирование файла загрузочного образа

Рис. 12. Экспортирование файла загрузочного образа

Выбор файла загрузочного образа для последующего копирования

Рис. 13. Выбор файла загрузочного образа для последующего копирования

Указанный мастер позволяет экспортировать различные объекты, включая архивы, исходные и исполняемые модули, разрабатываемые проекты, а также загрузочные образы для проектируемых встраиваемых микропроцессорных систем. Поэтому в открывшейся стартовой диалоговой панели с подзаголовком Select нужно вначале выбрать тип экспортируемого объекта. Для этого необходимо развернуть раздел General и выделить строку File System, после чего с помощью клавиши «Далее» (Next) следует перейти к заключительной диалоговой панели «мастера» Export Wizard, чей вид представлен на рис. 13.

В верхней части этой диалоговой панели представлены две встроенные панели, где отображается структура рабочего каталога проекта программного обеспечения и содержимое подраздела bootimage. В правой встроенной панели нужно с помощью соответствующего индикатора состояния отметить идентификатор файла загрузочного образа boot.bin, который необходимо скопировать на карту памяти формата SD Card. Затем в поле редактирования/выбора значения параметра To directory в качестве места расположения экспортируемого файла следует указать корневой каталог съемного диска, соответствующего подключенной карте памяти. Для этой цели можно воспользоваться клавиатурой после активизации данного поля редактирования/выбора или выбрать соответствующий вариант из выпадающего списка. Наиболее наглядным способом выбора диска для записи загрузочного образа является использование клавиши Browse, расположенной справа от поля редактирования/выбора значения параметра To directory. При нажатии этой клавиши на экране появляется диалоговая панель с заголовком Export to Directory, чей вид изображен на рис. 14.

Вид диалоговой панели Export to Directory

Рис. 14. Вид диалоговой панели Export to Directory

Открывшаяся диалоговая панель позволяет быстро найти необходимый съемный диск и выбрать его корневой каталог. При подтверждении выбранного диска нажатием клавиши OK его условное обозначение автоматически заносится в поле редактирования/выбора значения параметра To directory. Запуск процесса копирования файла загрузочного образа осуществляется с помощью клавиши «Готово» (Finish), которая находится в нижней части заключительной диалоговой панели мастера Export Wizard. После завершения этого процесса карта памяти может использоваться для загрузки разработанной микропроцессорной системы.

Литература
  1. Зотов В. Расширение семейства программируемых систем на кристалле Zynq‑7000 AP SoC // Компоненты и технологии. 2013. № 12. 2014. № 1.
  2. Zynq‑7000 All Programmable SoC Overview. Advance Product Specification. — Xilinx, 2013.
  3. Zynq‑7000 All Programmable SoC (XC7Z010, XC7Z015, and XC7Z020): DC and AC Switching Characteristics. — Xilinx, 2013.
  4. Zynq‑7000 All Programmable SoC (XC7Z030, XC7Z045, and XC7Z100): DC and AC Switching Characteristics. — Xilinx, 2013.
  5. Zynq‑7000 All Programmable SoC Technical Reference Manual. — Xilinx, 2013.
  6. Zynq‑7000 All Programmable SoC: Concepts, Tools, and Techniques (CTT) A Hands-On Guide to Effective Embedded System Design. — Xilinx, 2013.
  7. Zynq‑7000 All Programmable SoC Software Developers Guide. — Xilinx, 2013.
  8. Zynq‑7000 All Programmable SoC PCB Design and Pin Planning Guide. — Xilinx, 2013.
  9. 7 Series FPGAs and Zynq‑7000 All Programmable SoC XADC Dual 12‑Bit 1 MSPS Analog-to-Digital Converter User Guide. — Xilinx, 2012.
  10. Зотов В. Средства автоматизированного проектирования и этапы разработки встраиваемых микропроцессорных систем на базе расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC // Компоненты и технологии. 2014. № 2–3.
  11. Зотов В. Проектирование встраиваемых микропроцессорных систем на базе расширяемых процессорных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC в САПР Xilinx ISE Design Suite // Компоненты и технологии. 2014. № 4–12. 2015. № 1.
  12. Зотов В. Аппаратные средства разработки и отладки встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на основе расширяемых вычислительных платформ фирмы Xilinx семейства Zynq‑7000 AP SoC // Компоненты и технологии. 2013. № 1.
  13. Зотов В. ZedBoard — эффективный инструмент разработки и отладки встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на основе расширяемых вычислительных платформ фирмы Xilinx семейства Zynq‑7000 AP SoC // Компоненты и технологии. 2013. № 6.
  14. Зотов В. MicroZed — семейство унифицированных модулей для отладки и реализации встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на основе платформ фирмы Xilinx серии Zynq‑7000 AP SoC // Компоненты и технологии. 2013. № 11.
  15. Embedded System Tools Reference Manual. — Xilinx, 2013.
  16. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 1 // Компоненты и технологии. 2015. № 2.
  17. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 2 // Компоненты и технологии. 2015. № 3.
  18. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 3 // Компоненты и технологии. 2015. № 4.
  19. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 4 // Компоненты и технологии. 2015. № 5.
  20. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 5 // Компоненты и технологии. 2015. № 6.
  21. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 6 // Компоненты и технологии. 2015. № 7.
  22. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 7 // Компоненты и технологии. 2015. № 8.
  23. Зотов В. Разработка программного обеспечения встраиваемых микропроцессорных систем, проектируемых на базе расширяемых вычислительных платформ семейства Zynq‑7000 AP SoC фирмы Xilinx. Часть 8 // Компоненты и технологии. 2015. № 9.
  24. Зотов В. Проектирование встраиваемых микропроцессорных систем на основе ПЛИС фирмы Xilinx. М.: Горячая линия – Телеком, 2006.
  25. Зотов В. Инструментальный модуль компании Avnet для отладки проектов встраиваемых систем, разрабатываемых на базе нового семейства ПЛИС FPGA фирмы Xilinx Virtex‑5 FXT // Компоненты и технологии. 2008. № 9.
  26.  

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *