FPGA嵌入式系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中的XBD文件設計

　　隨著(zhù)可編程邏輯器件的不斷進(jìn)步和發(fā)展，FPGA在嵌入式系統中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，已經(jīng)開(kāi)始被廣泛應用于通信、航天、醫療、工控等領(lǐng)域。Xilinx公司作為全球最大的可編程邏輯器件生產(chǎn)廠(chǎng)商，為嵌入式系統設計人員提供了比較全面的解決方案。Xilinx的嵌入式系統開(kāi)發(fā)環(huán)境EDK，提供了一種通用的完全集成的硬件和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，使設計人員可以利用單個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境快速配置針對PowerPC硬處理器或Microblaze軟處理器內核的平臺。在EDK開(kāi)發(fā)環(huán)境下，利用用戶(hù)向導可以準確快速地創(chuàng )建一個(gè)新的嵌入式系統，而在這一過(guò)程中，XBD文件決定了系統的硬件平臺描述文件MHS以及約束文件UCF的正確與否，在構建系統過(guò)程中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

　　1 基于FPGA的嵌入式系統開(kāi)發(fā)

　　利用Xilinx公司的嵌入式系統開(kāi)發(fā)工具EDK就可以完成整個(gè)嵌入式系統的硬件和軟件開(kāi)發(fā)，EDK由XPS(Xilinx Platform Studio)和SDK(Software DevelopmentKit)組成。其中XPS是主設計程序平臺，可以實(shí)現嵌入式系統開(kāi)發(fā)的所有步驟，并且可以在其中調用SDK。SDK是軟件開(kāi)發(fā)工具，支持C和C++，主要完成軟件設計。在XPS開(kāi)發(fā)環(huán)境下，完整的開(kāi)發(fā)流程如圖1所示。

　　MHS和MSS文件都是根據系統要求在EDK環(huán)境下生成的。MHS文件包含了對整個(gè)嵌入式系統的定義，包括處理器、總線(xiàn)、外圍設備、地址空間等，用于整個(gè)硬件平臺的綜合、實(shí)現；MSS文件包含了操作系統、設備驅動(dòng)等信息，將其輸入到庫生成器(Libgen)，產(chǎn)生應用程序中需要的驅動(dòng)程序及Xilinx的調用庫。

　　嵌入式開(kāi)發(fā)軟件EDK為設計人員提供了自動(dòng)化的設計向導——BSB(Base System Builder)，可以指引工程師快速完成整個(gè)設計過(guò)程。在利用BSB創(chuàng )建嵌入式系統過(guò)程中，利用嵌入式硬件平臺的XBD文件對板級各個(gè)功能電路的描述，按步驟選擇需要的電路模塊添加到MHS文件中，從而減少出現錯誤的可能，降低學(xué)習難度。因此，一個(gè)新的嵌入式FPGA硬件平臺確定以后，在EDK中針對開(kāi)發(fā)板進(jìn)行嵌入式系統開(kāi)發(fā)，可以利用相應的XBD文件，快速建立一個(gè)基于FPGA的嵌入式系統。