利用XPS工具快速生成Virtex FPGA的板級支持包

具有嵌入式處理器的平臺FPGA提供很大的靈活性、集成度和高性能。目前，在單個(gè)可編程邏輯器件中開(kāi)發(fā)極其復雜且高度定制化的嵌入式系統已成為可能。隨著(zhù)芯片性能的不斷增加，如何使設計方法始終高效、多產(chǎn)，成為人們面臨的主要挑戰。嵌入式系統開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵活動(dòng)之一是板級支持包(BSP)。利用BSP，可以使嵌入式軟件應用程序成功地初始化，并與連接到處理器的硬件資源進(jìn)行通信。典型的BSP組件包括引導代碼、器件驅動(dòng)程序代碼和初始化代碼。

　　創(chuàng )建BSP是一個(gè)冗長(cháng)而繁復的過(guò)程，并且每當微處理器與處理器和相關(guān)的外設的組合有所變更時(shí)都得再次創(chuàng )建。對FPGA而言，短的設計周期加上平臺的靈活性，會(huì )使得管理BSP的任務(wù)更為艱巨(圖1)。這就迫使人們尋找更有效地管理BSP的方法。

　　設計流程和軟件BSP生成

　　賽靈思處理器的設計包含硬件平臺集結流程和嵌入式軟件開(kāi)發(fā)流程。這些流程都通過(guò)XPS(Xilinx Platform Studio)工具加以管理，該工具屬于賽靈思嵌入式開(kāi)發(fā)套件(EDK)的一部分。

　　設計通常始于在XPS中集結與配置處理器及與其相連接的器件。定義好硬件平臺后，就可以配置系統的軟件參數了。XPS的一個(gè)主要特點(diǎn)是，它可以根據你對處理器、外設和嵌入式操作系統的選擇和配置來(lái)定制BSP。系統通過(guò)硬件設計的迭代改變而發(fā)展，同時(shí)BSP隨著(zhù)平臺而發(fā)展。

　　自動(dòng)生成的BSP可賦予嵌入式系統設計者以下能力：自動(dòng)創(chuàng )建與硬件設計完全匹配的BSP；使用預認證的組件消除BSP設計錯誤；立即啟動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)，提高設計者的效率。

　　創(chuàng )建用于VxWorks的BSP

　　XPS可生成用于賽靈思Virtex-II Pro和Virtex-4 FPGA中的PowerPC 405處理器及其外設的定制Tornado 2.0.x(VxWorks5.4)或Tornado 2.2.x(VxWorks5.5)BSP。生成的BSP包含系統必需的所有支持軟件，包括引導代碼、器件驅動(dòng)程序和VxWorks初始化。
　圖1：平臺FPGA靈活性要求軟件BSP產(chǎn)生過(guò)程更高效

在XPS定義完具有PowerPC 405處理器的硬件系統后，只需遵循以下三個(gè)步驟即可生成用于VxWorks的BSP：

　　1. 使用軟件設置對話(huà)框選擇要為系統使用的操作系統。XPS用戶(hù)可選擇VxWorks5.4或VxWorks5.5作為其目標操作系統。

　　2. 選擇了操作系統后，可轉到資料庫/操作系統參數標簽，根據定制硬件調整Tornado BSP。你可以選擇系統中的任意UART器件作為標準I/O器件(標準輸入和標準輸出)。這將使該器件被用作VxWorks控制器件。

　　你還可以選擇將哪些外設作為連接外設，將哪些器件緊密集成到VxWorks操作系統。例如，賽靈思10/100以太網(wǎng)MAC可以集成到VxWorks增強型網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序(END)接口?；蛘卟槐貙⒁蕴W(wǎng)器件連接到END接口，而從VxWorks應用程序直接訪(fǎng)問(wèn)它。