ZYNQ的三種啟動方式-JTAG、SD card、Flash

轉自： https://blog.csdn.net/u014485485/article/details/78324183

前言：

前面我們都是使用JTAG方式下載位元流檔案，然後下載elf檔案，最後點選Run as或者Debug as來執行程式。JTAG方式是通過tcl指令碼來初始化PS，然後用JTAG收發資訊，優點是可以線上除錯，缺點是斷電後程序就丟失了。為了解決程式丟失的問題，可以製作映象檔案燒寫到sd卡或者flash中，上電即可載入程式。

ZYNQ有兩大類啟動模式：從BootROM主動啟動，從JTAG被動啟動。

在沒有外部JTAG的情況下，處理系統（PS）與可程式設計邏輯（PL）都必須依靠PS來完成晶片的初始化配置。即藉助CPU來完成配置，這也是ZYNQ系列的不同之處。

板子依然使用的是zc702.

啟動模式設定：

zynq 具有多種啟動方式： NOR, NAND, Quad-SPI, SD Card以及 JTAG 。 zynq 如何判斷從哪裡啟動呢？ 上電後， zynq 會根據模式管腳的設定選用 boot 的方式。 而這個管腳的設定是通過核心板上的撥碼開關實現的。zc702的撥碼開關是sw16。

The ZC702 board supports these configurationoptions:
• PS Configuration: Quad SPI flash memory
• PS Configuration: Processor System Boot from SD Card (J64)
• PL Configuration: USB JTAG configuration port (Digilent module)
• PL Configuration: Platform cable header J2 and flying lead header J58 JTAG configurationports 

JTAG啟動：

配置介面如下：

設定完之後點選Apply-->Debug即可開始除錯，Run as類似。

通過製作映象檔案在外設控制器中啟動，也稱之為固化。固化需要三個檔案：FSBL.elf、該工程的bit檔案、該工程的elf檔案，由此三個檔案製作一個BOOT.bin檔案。

那麼通過外設啟動的過程是怎樣的呢？

分為三個階段，大多數的ARM都是這個啟動過程。

階段0：即傳統的 BootROM 過程， zynq 晶片裡有個 rom 裡面固化了一段不可修改的程式， 只有 zynq 一上電， 這段程式就會執行， 它將初始化CPU和 NAND、 NOR、 SD卡等基本外設。初始化好，BootROM讀取儲存器中的程式程式碼，並將FSBL拷貝到OCM（On-chip memory）裡 ， 這個被拷貝到片上 RAM 執行的程式就來自於我們要製作的檔案——BOOT.bin。
階段1：第一階段載入程式（First Stage Boot Loader，FSBL）啟動，BOOT.bin開始執行：首先繼續配置PS，PS初始化好後，再配置PL，最後還可以載入階段2的程式碼。 

階段2：開始執行PS端程式碼，也可以是第二階段載入程式（Second Stage Boot Loader，SSBL）。完全在使用者的控制之下，是可選的。

囉嗦第二遍：

BootROM負責：

1.上電覆位以後，PS端即開始進行配置。在不使用JTAG的情況下，ARM將在片上的BootROM中開始執行程式碼。BootROM中的程式碼對NAND、NOR、Quad-SPI、SD與PCAP的基本外設控制器進行初始化，使得ARM核可以訪問、使用這些外設。（而DDR等其他外設將在階段1或者之後進行初始化。）

2.BootROM讀取MIO[2..8]的引腳設定來確定啟動裝置，將選定裝置的頭192Kbyte內容，也就是FSBL，複製到OCM中，並將控制權交給FSBL。

FSBL啟動時可以使用整塊256Kb的OCM，當FSBL開始執行後，器件就正式由由使用者控制了。

FSBL負責： 
1. 根據Vivado中的配置，完成PS端的初始化。 
2. 使用位元流檔案對PL進行配置 
3. 載入第二階段載入程式（SSBL）或者裸跑程式（直接在ARM上執行無作業系統程式）到記憶體空間。 
4. 跳轉執行SSBL或者裸跑程式。 

關於PS配置：

Ps7_init.c和ps7_init.h，用於初始化CLK，DDR和MIO。Ps7_init.tcl完成的初始化和ps7_init.c程式碼完成的初始化是相同的。

由於不是通過JTAG執行，所以沒有執行p7_init.tcl，直接在裸機程式開始處呼叫ps7_init()。

Xilinx為我們寫好了一個FSBL程式，沒有特殊要求可以直接使用。

製作BOOT.bin檔案：

1.Vivado那邊完成之後，開啟sdk,新建應用工程

工程名設為FSBL

點選next選擇自帶的FSBL程式，右邊是FSBL功能介紹

點選Finish會自動編譯，在Debug目錄下可以找到FSBL.elf檔案

2.點選Xilinx Tools ->Create zynq Boot Image

一般 該新增的檔案它都會幫你新增好。

需要新增的檔案如下：

在FSBL資料夾下新建一個bootImage檔案，點選Browse，將輸出指向這裡

點選add，先新增FSBL.elf檔案，作為bootloader

再新增hw_platform下的.bit檔案，這是PL部分的

最後新增裸機程式.elf檔案

都新增完如下圖：

以上三個檔案的新增順序不可變，點選Create Image，就可以生成BOOT.bin檔案了，預設的輸出路徑在bootImage下。

SD卡啟動

1.將生成的BOOT.bin檔案拷貝到SD卡中，2.啟動模式設定為SD卡啟動，上電，程式就可以運行了。

我這裡的現象led閃爍，斷電再上電，程式依然在，從SD卡載入的。

Flash啟動

1.啟動模式設定為QSPI啟動，

2.開發板上電，

3.點選Xilinx tool-->Program Flash

4.點選Program

下載好後程序就固化了，斷電後重啟，程式從QSPI Flash載入。

如果你使用已經存在的bsp檔案時出現這種情況：

右鍵那個bsp工程，點選Board  Support Pacage Setting,勾選這兩個庫

總結：

主流的下載方式就這三種，基本可以滿足你的一切需要了。