【黑金云课堂】FPGA技术教程Linux开发：电压温度检测/USB/eMMC

一、电压温度 AD 检测（SYSMON/XADC）

核心模块

• XADC：7 系列 / Zynq-7000 片上 ADC，12 位，监控芯片温度、核心电压，支持外部模拟采集。
• SYSMON：UltraScale/UltraScale+（Zynq MPSoc）片上监控，分 PS SYSMON（仅 PS 监控）与 PL SYSMON（PL 监控 + 外部采集）。

Linux 读取方法

• 路径：/sys/bus/iio/devices/iio:device0
• 计算公式：
  • 温度：Temp = (temp_scale × (temp_raw + temp_offset)) / 1000
  • 电压：Vcc = vcc_scale × vcc_raw / 1000

开发流程

1. Vivado：默认使能 SYSMON，导出 xsa
2. Petalinux：配置设备树、使能自动登录与 bc 工具
3. 制作脚本 ams_monitor.sh，在 Linux 下执行读取温度 / 电压

二、USB 接口

基础知识点

• 协议版本：USB 1.0~USB4 2.0（速率 1.5Mbps~80Gbps）
• 接口类型：Type-A/B、Mini/Micro、Type-C（全功能，支持 PD / 视频 / 雷电）
• 四层协议：功能层 → 传输层 → 数据链路层 → 物理层

Linux 实操

• Petalinux：配置 USB 为 OTG 模式，使能 gstreamer、usbutils、v4l2-utils
• 测试模式 ：
  • HOST ：识别 U 盘（lsblk）、USB 摄像头（v4l2-ctl + gst-launch 预览）
  • SLAVE ：虚拟 U 盘（g_mass_storage 驱动，Windows 可识别）

三、EMMC 读写

基础概念

EMMC 是板载嵌入式存储，集成闪存 + 控制器，支持 ECC、磨损均衡。

核心操作

分区与格式化

• 查看：ls /dev/mmcblk*
• 分区：fdisk /dev/mmcblk0
• 格式化：mkfs.vfat / mkfs.ext4
• 挂载：mount 手动挂载

独立启动 Linux

• Petalinux 配置根文件系统与挂载点
• 烧写 BOOT.BIN、image.ub、rootfs 到 eMMC
• 切换启动拨码，从 eMMC 启动系统

💡 完整视频讲解可前往 ALINX 视频号进行直播回看

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黑金云课堂五月直播日历 我们将在每周二、三、四，同步推进 Verilog开发、Vitis开发、Linux开发三大系列，带你从零开始，稳扎稳打掌握 FPGA 开发全流程！

系列	内容定位
Verilog开发	硬件描述语言基础、逻辑设计、仿真调试
Vitis开发	Zynq软硬件协同、外设驱动、网络协议栈
Linux开发	嵌入式Linux系统移植、驱动编写、应用开发