vivado SPI bootloader引导程序创建

引言

一般而言，Xilinx Microblaze会被用来在系统中做一些控制类和简单接口的辅助性工作，比如运行IIC、SPI、UART之类的低速接口驱动，对FPGA逻辑功能模块初始化配置及做些辅助计算等等。类程序的代码量普遍不大，常常在十几KB到几时KB之间，因此对存储的需求通常也不是太高，使用FPGA内部RAM资源便已经够用。那么，当Microblaze需要运行文件系统、USBHCD、网络协议栈甚至是操作系统时，代码量可能会高达几MB甚至是几十MB的规模，此时程序就必须在外部存储器运行了,这就需要一个小的初始化程序,将程序搬移到外设中,然后启动主程序,这个程序就是bootloader;

Microblaze Bootloader

Microblaze的工作原理和所有的通用处理器一样。我们一般情况下会将.elf代码、FPGA bit文件和.imm RAM初始化文件合成一个download.bit文件烧写到外部Flash中去。这里.elf的可执行代码就变成了FPGA Block RAM的初始化值，复位释放后即可执行,在有限空间的BlockRAM里面执行一小段代码，负责初始化必要的外设并将Flash里面的其他代码搬运到外部存储器中执行。这种原理和所有的通用处理器是类似的，这里的Block RAM就相当于是ARM之类通用处理器的片上RAM（OCM）资源，执行的这一小段代码就相当于第一季BootLoader（FSBL）。

硬件搭建

·原理图：

·需要的功能模块

Microblaze

DDR Mig

Cache RAM

中断控制器

QSPI Flash IP核

总线相关的AXIInterconnec

以及验证模块VGA LED自定义IP

·Flash相关：

注意需要选择STARTUP 原语；

1. 创建bootloader程序

·创建基于SPI Flash的serc SPI Bootloader，如下图2所示。

 ·修改xilisf库，serial_flash_family=5选择Spansion 系列QSPI Flash， serial_flash_interface=1选择AXI 接口，如下所示。

·修改存储应用程序的Flash偏移量，如下所示。

当前示例选用的FPGA bit文件约为10.5MB，因此偏移量选择12MB，需要根据实际FPGA容量进行调整。

·确认serc spi bootloader链接脚本均在内部RAM空间，应用app工程的链接脚本都指向外部DDR。

到此为止serc spi bootloader工程创建完毕

1. 烧写bootloader

·生成boot程序

选择Frogram Fpga，然后选择bootloader程序，如下，点击Program，然后在hw目录生成一个download.bit，这个就是包含硬件配置程序和boot程序的二进制文件：

·烧写boot程序

打开Frogram Flash，选择download.bit,偏移地址为0x00；烧录到flash中，如下图：

·烧写主程序

·断电重启即可；