玩转Zynq连载29——[ex51] 制作裸跑程序的启动文件BOOT.bin

只看该作者 · 2020-1-9 10:10

1 概述

对于Zynq的裸跑程序加载，比linux的SD卡启动文件制作要简单得多。

只需要在FAT32格式化后的SD卡中放置一个BOOT.bin文件即可。如图所示，BOOT.bin中需要包含2~3个文件，对Zynq部分外设初始化并搬运下一阶段代码和配置PL的fsbl.elf文件、PL的配置比特流文件（.bit）、用户裸跑程序（.elf）。如果用户只是在Zynq的Cortex A9上跑程序，无需使用PL做任何工作，那么PL的配置文件.bit也可以免了。

在Zynq上电后，BootROM率先工作，加载BOOT.bin中的FSBL，FSBL初始化一些必要的外设，如SDIO外设，用于SD卡的读写；FSBL也可以将PL的配置比特流.bit文件加载到PL中启动PL的逻辑运行，随后加载用户裸跑程序（通常是elf后缀的文件），裸跑程序随后就在DDR3中运行起来。

这里，我们来实际操作一把，使用fsbl.elf、.bit和用户裸跑程序（.elf）这3个文件产生BOOT.bin文件。

为了更好的理解Zynq的启动原理，建议参考文档《玩转Zynq-基础篇：Zynq的启动过程.pdf》。

2 导出硬件信息并启动SDK

参考文档《玩转Zynq-工具篇：导出PS硬件配置和新建SDK工程》。

3 创建FSBL工程

打开EDK后，在Project Explorer中，出现了名为zstar_zynq_ps_wrapper_hw_platform_0的文件夹，下面的一些文件都是前面ExportHardware产生的PS硬件配置信息以及系统初始化代码。

在打开的SDK中，点击菜单File --> New --> Application Project，新建一个应用工程。

弹出的New Project中，输入Project name（这里命名为fsbl_project）。对应的Hardware Platform必须是前面Export Hardware所对应的PL工程。然后点击Next。

选择Avaliable Templates为Zynq FSBL。点击Finish。

4 创建HelloWorld实例工程

再次点击菜单File--> New --> Application Project，新建一个应用工程。

工程名（Project name）命名为HelloWorld，操作系统（OSPlatform）选择standalone，硬件平台（HardwarePlatform）选择zstar_zynq_ps_wrapper_platform_0，点击Next。

Templates页面中，选择HelloWorld工程模板。点击Finish完成工程创建。

新建HelloWorld工程出现在Project Explorer中，展开HelloWorld-->src，打开helloworld.c源文件，修改源码，实现每隔2s通过UART打印一串带计数值的Hello World！信息。

保存修改后的helloworld.c源文件，SDK会自动编译并生成新的HelloWorld.elf文件。

5 生成BOOT.bin文件

展开Project Explorer中新建好的fsbl_project工程，找到Binaries下的fsbl_project.elf文件。选中fsbl_project.elf文件，右键单击后，点击Copy选项。Paste到专门新建的sd_image文件夹下。

展开HelloWorld工程，找到Binaries下的HelloWorld.elf文件。选中HelloWorld.elf文件，右键单击后，点击Copy选项。也Paste到sd_image文件夹下。

打开...\zstar.sdk\zstar_zynq_ps_wrapper_hw_platform_0文件夹，把PL配置文件zstar_zynq_ps_wrapper.bit也复制到sd_image文件夹下。

生成裸跑程序的启动文件BOOT.bin所必须的3个文件齐聚在sd_image文件夹下。

点击SDK的菜单Xilinx -->Create Boot Image。

弹出的Create Boot Image对话框中，设定Output BIFfile path到sd_image文件夹下，产生output.bif文件到该文件夹。然后依次点击Boot imagepartitions按钮加载fsbl_project.elf、zstar_zynq_ps_wrapper.bit和HelloWorld.elf文件。

特别需要注意的是，fsbl_project.elf的文件Partition type选择bootloader，而zstar_zynq_ps_wrapper.bit和HelloWorld.elf文件则选择datafile。点击Boot image partitions右侧Add菜单，分别加载这3个文件。