课程定位:
1、本课程面向具备FPGA开发基础、希望拓展ZYNQ SoC嵌入式软件技能的工程师,系统讲授基于ZYNQ平台的嵌入式软件开发方法,涵盖从硬件搭建到裸机驱动开发的全流程。
2、本课程以正点原子领航者ZYNQ7020A开发板为载体,采用“硬件平台构建 → 裸机驱动开发 → 综合实战”的递进式教学路径,帮助学员从零构建完整的ZYNQ开发认知体系,重点培养在PS端的实际编程与调试能力,使学员能够独立完成ZYNQ平台下的嵌入式项目开发。
课程设计:
1、学练结合:理论讲解与上板实验紧密交替,每个知识模块均配套动手实操,确保学员“听得懂、写得对、跑得通”。
2、梯次进阶:从Hello World起步,逐级递进至GPIO控制、中断响应、DMA传输、以太网通信等典型场景;实验案例取材于真实项目需求,聚焦裸机开发常用技术。
课程目标:
1、掌握ZYNQ架构与AXI总线协议,熟练运用Vivado+Vitis全流程开发工具完成工程创建与调试。
2、掌握PS端裸机外设驱动开发,使用BSP API驱动GPIO(MIO/EMIO)并配置GIC中断控制器。
3、掌握PS-PL协同设计方法,在PL端添加AXI GPIO与AXI-DMA IP,实现PL端控制与高速数据传输。
4、掌握以太网通信开发,移植LWIP协议栈并实现TCP网络通信。
课程大纲:
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主题 |
内容 |
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ZYNQ架构总览与开发环境搭建 |
1、ZYNQ SoC架构概述 ●PS与PL架构详解(ARM、DDR控制器、外设接口) ●三种AXI总线协议 2、Vivado硬件平台搭建 ●创建ZYNQ最小系统 ●PS端参数配置 3、Vitis嵌入式软件开发环境 ●XSA硬件描述文件导出 ●Vitis创建裸机应用工程 4、实验:Hello World与串口输出 |
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PS端GPIO与中断开发 |
1、PS端GPIO开发(MIO与EMIO) |
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DMA高速传输 |
1、AXI DMA原理与配置 |
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以太网通信与综合实战 |
1、以太网开发与LWIP协议栈移植 ●队列(Queue)传输数据 ●二值信号量同步中断与任务 4、综合实验 ●按键中断 + 信号量 + 任务队列 ●实现按键响应式灯控系统 5、课程总结与进阶指引 ●裸机与RTOS方案选型建议 ●ZYNQ学习路线与资料推荐 |