嵌入式系统开发的快速启动方法

　　图5 集成并优化软件/硬件

嵌入式目标参考设计

　　Spartan-6和Virtex-6嵌入式目标参考设计其实是非常相象的，它们都包含一个32位的MicroBlaze™RISC处理器，性能优化，支持Linux RTOS，100MHz时钟频率。另外还包含集成式存储控制器，包含DDR、DDR2、DDR3、LPDDR，数据速率达800Mbps。

　　全套优化的软IP外设和总线结构包含UART、Flash、GPIO、I2C/SPI、Timer/Intr Controller、Debug。具体如图1所示，参考设计中集成以太网MAC IP，资源百兆、千兆网，子IP也可与外部码作整合。处理器和处理器子系统全面可操作且简便易用，有助于立即着手系统开发工作。

　　MicroBlaze处理器子系统

　　Spartan-6和Virtex-6嵌入式参考设计中，提供MicroBlaze处理器子系统，称为PSS(processer sub system)，通过这样一个PSS子系统，用户可以很快地将自己的定义逻辑加入这样一个子系统中，由于这个目标参考设计MicroBlaze子系统已经整合了许多外设功能，用户制定的这个逻辑便可以很快地通过网络来控制或者让DDR内存作存储，这将有效降低客户在开发过程中的时间。

　　操作步骤

　　提高效率只需简单几步，第一步，数分钟内启动设计，包括连接电缆，接通开发板电源，载入嵌入式平台演示;第二步，评估，包括评估嵌入式平台演示，用互动界面评估性能参数;第三步，定制，包括启动嵌入式目标参考设计项目，根据软件开发辅导资料对软件应用进行编程、调试和描述，根据硬件开发辅导资料进行设计修改。

　　在经过第一步和第二步之后，用户已经充分了解嵌入式目标参考设计的内容，并可利用嵌入式目标参考设计来加入用户自己的逻辑和自己的软件，使用XPS进行硬件制定的开发，使用SDK进行软件的开发，这样就可以按时完成设计要求。

　　EDK是Xilinx嵌入式开发套件，其主要工具XPS是集成标准硬件流程ISE以及标准软件流程SDK。XPS本身并不实现硬件流程，是通过呼叫ISE来达成硬件流程的实现。硬件流程包含了标准的FPGA硬件发展流程。XPS也不实现标准软件流程，也是通过呼叫SDK来实现标准软件流程。用户可以通过XPS对系统作描述，如图2所示。可以称XPS为一个脚本产生器，是用来联络硬件和软件流程的工具。

　　简单的SDK软件开发流程步骤如图3所示，这些都将在SDK上完成。

　　• 采用SDK Eclipse IDE开始设计

　　• 打开专门针对MicroBlaze PSS 目标参考设计配置的工作区(Workspace)

　　• 编程

　　• 创建独立的软件平台或OS BSP

　　• 创建、编译并构建软件应用

　　• 用图形调试器调试软件应用

　　简单硬件设计流程步骤如图4所示。

　　• 用XPS开始设计

　　•启动MicroBlaze PSS目标参考设计项目

　　• 修改

　　• 从EDK套件中选择其他标准外设添加到PSS

　　• 根据“创建IP向导”创建定制IP

　　• 根据“调试配置向导”添加ChipScope调试IP

　　集成并优化软件/硬件的步骤如图5所示。

　　• 用 ChipScope™Pro 分析工具调试软件/硬件集成问题

　　• 用SDK描述应用并确定热点

　　• 下载性能关键代码(performance critical code)到硬件加速器

　　第三方提供嵌入式软件支持主流的有Linux (PetaLinux)、uC/OS-II和Treck 网络中间件，主要特性如表1所示。

　　表1 生态系统合作伙伴主要特性

　　总结

　　最后总结一下，新型嵌入式开发套件可最大限度地缩短开发时间也就是加速产品上市进程，采用预集成组件降低风险，也就是新型目标参考设计可帮助设计人员提高工作效率。可以使设计人员致力于实现产品差异化和增值。