构建完整嵌入式系统--PS和PL的合作实验
实验资料可到群或qq进行下载：1073030956或1072008053
本实验的硬件框架为基本嵌入式系统，该系统组成 ：
ARM Cortex-A9 PS和三个标准GPIO IP，用于连接板载LED，按钮和开关(PL)。
实验步骤：
- 添加PYNQ-Z2 Board File，点击http://www.tul.com.tw/ProductsPYNQ-Z2.html进行下载。
- 将下载后的PYNQ-Z2文件添加到Vivado 根目录下boards_files中。
- 双击桌面图标启动Vivado并点击Create Project新建一个新的设计工程，进入创建引导后，点击 Next 进入下一步。
- 输入工程名，并选择工程目录后，点击Next。
- 选择创建类型为RTL Project设计，点击Next。
- 在Default Part界面中点击Boards点击PYNQ-Z2,选择该器件点击Next。
- 在弹出的New Project Summary中重新检查所选器件型号是否与板卡芯片型号一致，若确认
无误，点击 Finish 完成工程创建。 - 完成工程创建后，进入到工程操作界面，在Flow Navigator栏选择Create Block Design创建
Block Design设计，并输入设计名,点击OK。 - 点击Diagram窗口中心➕或右击Diagram窗口空白处选择 （快捷键Ctrl+I）,打开添加IP核窗口，输入ZYNQ并双击添加到Diagram中。
- 点击Run Block Automation，自动预设电路配置，点击OK。
11.双击ZYNQ模块打开ZYNQ处理器的Customization窗口，显示各种可配置模块，并且可点击各种可配置模块（绿色突出显示）进行更改
12将I/O外设模块配置为仅支持UART0，点击MIO Configuration面板取消除UART0以外所有外设（ENT0，USB0，SD0，GPIO），点击OK
13点击“+”号，在Search中输入AXI GPIO，双击进行添加。
14单击AXI GPIO模块，在属性选项中将名称更改为buttons。
点击AXI GPIO模块，右键找到Block Properties.
15双击AXI GPIO模块打开自定义窗口，点击Board interface选择btns 4bits，点击OK。
16点击Run Connection Automation，点击buttons（包括GPIO和S_AXI），点击OK。自动将S_AXI接口连接到ZYNQ M_GP_GP0端口（通过AXI互联模块Interconnect），以及外部接口GPIO。
注意：从中可以看出PS作为Master设备。外设作为Slave设备。要想了解相关的内容可到该博客中找到“vivado中ZYNQ详解(主要用于PS和PL之间的工作衔接)”文章进行学习。
17.重复上述过程，添加另一个GPIO，命名为leds，双击进行配置，在Board interface中选择leds 4bits，点击OK。
18重复上述过程，添加另一个GPIO，命名为switches，双击进行配置，在Board interface中选择sws 2bits，点击OK。
19再次点击Run Connection Automation，选择All Automation，点击OK。
20设计总体。点击下面按钮重新排一下布局。
21得到最终布局。
22验证是否将地址分配给三个GPIO，验证设计是否有误。
23在Source窗口右键software_hardware.bd文件，选择Generate Ouput Products。
24并在弹出Generate Ouput Products对话框内选择Out of context per IP,选择Generate。
25在 Source 窗口右键 software_hardware.bd 文件，选择 Create HDL Wrapper为 IP 子系统生成一个顶层文件。
26在弹出的 Create HDL Wrapper 中默认选择第二项，点击 OK 完成创建，并可以在 Source 窗口看到生成了包含有 system.bd 的 software_hardware_wrapper.v 的顶层文件。
27在Flow Navigator执行Generator Bitstream,生成Bit文件。
28在弹出Bitstream Generation Completed选择View Reports或者直接点击Cancel。
29.点击菜单栏 File>>Export>>Export Hardware，将生成的硬件导出，为后面进行软件应用开发做好准备。
30.在点击Export Hardware后，需要勾选Include bitstream，以确保导出的硬件信息会包含有bit文件。
软件方面的应用
31.点击File >> Launch SDK，并在弹出的对话框中点击OK，启动SDK工具。
32.SDK工具成功启动后，会进入以下界面，可以在左侧Project Explorer中找到software_hardware_wrapper_hw_plaform_0,其中包含有导出的bit文件与相关硬件信息。
33.点击File >> New >> Board Support Package 创建板级支持包，点击Finish，点击OK。
注意：点击OK后要注意console窗口的反应，如果console有反应则代表正常，当console内显示结束后再进行下一步。如果console在创建完Board Support Package 板级支持包后没有反应，则必须重新建立Board Support Package 板级支持包。
34.点击File >> New >> Application Project 创建新工程，命名为lab1，点击Next。
35.选择lab1>>src 右击src文件，选择Import。
36.在Import窗口中选择General文件，双击 File System 添加C文件。
37.选择C文件路径(Lab1\source)，添加C文件，点击Finish。
38.更改错误，在standalone_bsp_0/ps7_cortexa9_0/include/xparameters.h
硬件测试
39.通过USB数据线连接PYNQ板卡与电脑，并打开开关将板卡上电，并等待板卡指示灯亮起，表示上电完成，板卡处于启动等在下载状态。
40.点击“+”，添加串口，进行程序下载检测。
41.在工具栏中点击Program FPGA按键 ，或菜单栏点击Xilinx >> Program FPGA，打开Program FPGA窗口，将Hardware Platform选择为system_wrapper_Hw_platform_0，Bitstream选择为 software_hardware_wrapper.bit。点击Program。
42.右击Lab1，然后选择Run as ，再选择launch on hardware.
43.注意：板卡SW0，SW1不能置为1，调节为“00”状态，并且跳线帽需要调节至JTAG处。
44.打开SDK Terminal窗口。窗口出现以下字样表示正常，程序开始运行。
45.测试硬件，按动板子上的四个开关时，开关上方对应的LED会亮。
46.板卡SW0，SW1置为1，调节为“11”状态，退出实验程序。