ZYNQ嵌入式最小系统配置：ZYNQ7000与ZYNQMP系列

FPGA学习笔记！

前言

一、ZYNQ嵌入式最小系统

二、ZYNQ7000配置最小系统

[2.1 ZYNQ7 Processing System 模块](#2.1 ZYNQ7 Processing System 模块)

[2.2 配置Bank电压](#2.2 配置Bank电压)

[2.3 配置Flash](#2.3 配置Flash)

[2.4 配置PS网口](#2.4 配置PS网口)

[2.5 配置SD卡](#2.5 配置SD卡)

[2.6 配置PS的UART](#2.6 配置PS的UART)

[2.7 配置PS的DDR3控制器](#2.7 配置PS的DDR3控制器)

三、ZYNQMP配置最小系统

[3.1 Zynq UltraScale+MPSoC 模块](#3.1 Zynq UltraScale+MPSoC 模块)

[3.2 配置Bank电压](#3.2 配置Bank电压)

[3.3 配置Flash](#3.3 配置Flash)

[3.4 配置EMMC](#3.4 配置EMMC)

[3.5 配置SD卡](#3.5 配置SD卡)

[3.6 配置UART](#3.6 配置UART)

[3.7 配置PS网口](#3.7 配置PS网口)

总结

前言

嵌入式系统是一种针对特定功能进行优化，以执行单一或者较少功能的计算系统。嵌入式系统形成了更大的设备的组成部分，作用是在那些机器中控制特定的功能。本文主要介绍ZYNQ嵌入式最小系统在Vivado 中的硬件搭建，结合硬件电路图对比分析ZYNQ700系列和ZYNQMP系列在Block Design中的硬件设计。

一、ZYNQ嵌入式最小系统

ZYNQ嵌入式最小系统的概念包括以下两个方面：

1.它是使系统正常工作的最小条件；
2.它是其他系统建立的基础。

硬件设计使用到的工具是 Xilinx 提供的Vivado 套件。在Vivado 中我们可以在Block Design中搭建嵌入式处理系统，然后生成包含硬件信息的XSA（Xilinx Shell Archive）文件。利用 XSA文件在Vitis软件中搭建硬件平台，进行软件设计和调试。

二、ZYNQ7000配置最小系统

ZedBoard配置为例（ZedBoard开发板在vivado中有快捷配置的方式，本文主要依据其硬件电路图来介绍对应的ZYNQ配置）：

2.1 ZYNQ7 Processing System 模块

在Block Design中的ZYNQ7 Processing System模块最小嵌入式系统：

打开ZYNQ7 Processing System 模块：

ZYNQ7PS处理系统的配置界面。界面左侧为页面导航面板，右侧为配置信息面板。在这个页面显示了Zynq处理系统（PS）的各种可配置块，其中灰色部分是固定的，绿色部分是可配置的，按工程实际需求配置。

可以直接单击各种可配置块（以绿色突出显示）进入相应的配置页面进行配置，也可以选择左侧的页导航面板进行系统配置。

PS-PL Configuration 页面能够配置 PS-PL接口，包括AXI、HP和ACP总线接口。
Peripheral IO Pins 页面可以为不同的 I/O 外设选择对应的MIO/EMIO引脚。
MIO Configuration 页面可以为不同的I/O 外设具体配置MIO/EMIO引脚，例如电平标准等。
Clock Configuration 页面用来配置 PS输入时钟、外设时钟，以及DDR和CPU时钟等。
DDR Configuration 页面用于设置DDR控制器配置信息。
SMC Timing Calculation 页面用于执行 SMC 时序计算。
Interrupts 页面用于配置PS-PL中断端口。

Peripheral IO Pins 页面：

Peripheral IO Pins 页面所显示的配置信息，其中绿色的表示已经配置的模块。

2.2 配置Bank电压

2.3 配置Flash

2.4 配置PS网口

2.5 配置SD卡

2.6 配置PS的UART

2.7 配置PS的DDR3控制器

MT41K128M16JT-15E:K 被列为 MT41J128M16HA-15E:D 的功能相似替代型号

且电路图中DDR工作电压为1.5V，所以这里DDR配置可以选择MT41J128M16HA-15E

三、ZYNQMP配置最小系统

Zu19配置为例：

3.1 Zynq UltraScale+MPSoC 模块

在Block Design中Zynq UltraScale+MPSoC 模块最小嵌入式系统：

打开Zynq UltraScale+MPSoC 模块：

Zynq UltraScale+MPSoC 模块处理系统的配置界面。界面左侧为页面导航面板，右侧为配置信息面板。

勾选左侧第一个选项Switch To Advanced Mode可显示出更多详细信息。

介绍一下页面导航面板中各个页面的作用：

PS UltraScale+ Block Design 页面显示了 zynq 硬核的整体架构图，其中绿色部分是可配置模块，可以点击进入相应的编辑界面进行配置，当然也可以在左侧导航栏选择相应的编辑界面。
I/O Configuration 页面可以选择不同的 I/O 外设并进行相应的配置。
Clock Configuration 页面分为 Input Clocks 和 Output Clocks 两个标签页，用来配置 PS 输入时钟、外设时钟，以及 DDR 和 CPU 时钟等。
DDR Configuration 页面用于设置 DDR 控制器配置信息。
PS-PL Configuration 页面用于 PS 和 PL 交互的相关配置，包括常用的中断、复位信号和数据接口。