嵌入式系統開發的快速啟動方法

　　圖5 集成并優化軟件/硬件

　　嵌入式目標參考設計

　　Spartan-6和Virtex-6嵌入式目標參考設計其實是非常相象的，它們都包含一個32位的MicroBlaze™RISC處理器，性能優化，支持Linux RTOS，100MHz時鐘頻率。另外還包含集成式存儲控制器，包含DDR、DDR2、DDR3、LPDDR，數據速率達800Mbps。

　　全套優化的軟IP外設和總線結構包含UART、Flash、GPIO、I2C/SPI、Timer/Intr Controller、Debug。具體如圖1所示，參考設計中集成以太網MAC IP，資源百兆、千兆網，子IP也可與外部碼作整合。處理器和處理器子系統全面可操作且簡便易用，有助于立即著手系統開發工作。

　　MicroBlaze處理器子系統

　　Spartan-6和Virtex-6嵌入式參考設計中，提供MicroBlaze處理器子系統，稱為PSS(processer sub system)，通過這樣一個PSS子系統，用戶可以很快地將自己的定義邏輯加入這樣一個子系統中，由于這個目標參考設計MicroBlaze子系統已經整合了許多外設功能，用戶制定的這個邏輯便可以很快地通過網絡來控制或者讓DDR內存作存儲，這將有效降低客戶在開發過程中的時間。

　　操作步驟

　　提高效率只需簡單幾步，第一步，數分鐘內啟動設計，包括連接電纜，接通開發板電源，載入嵌入式平臺演示;第二步，評估，包括評估嵌入式平臺演示，用互動界面評估性能參數;第三步，定制，包括啟動嵌入式目標參考設計項目，根據軟件開發輔導資料對軟件應用進行編程、調試和描述，根據硬件開發輔導資料進行設計修改。

　　在經過第一步和第二步之后，用戶已經充分了解嵌入式目標參考設計的內容，并可利用嵌入式目標參考設計來加入用戶自己的邏輯和自己的軟件，使用XPS進行硬件制定的開發，使用SDK進行軟件的開發，這樣就可以按時完成設計要求。

　　EDK是Xilinx嵌入式開發套件，其主要工具XPS是集成標準硬件流程ISE以及標準軟件流程SDK。XPS本身并不實現硬件流程，是通過呼叫ISE來達成硬件流程的實現。硬件流程包含了標準的FPGA硬件發展流程。XPS也不實現標準軟件流程，也是通過呼叫SDK來實現標準軟件流程。用戶可以通過XPS對系統作描述，如圖2所示?？梢苑QXPS為一個腳本產生器，是用來聯絡硬件和軟件流程的工具。

　　簡單的SDK軟件開發流程步驟如圖3所示，這些都將在SDK上完成。

　　• 采用SDK Eclipse IDE開始設計

　　• 打開專門針對MicroBlaze PSS 目標參考設計配置的工作區(Workspace)

　　• 編程

　　• 創建獨立的軟件平臺或OS BSP

　　• 創建、編譯并構建軟件應用

　　• 用圖形調試器調試軟件應用

　　簡單硬件設計流程步驟如圖4所示。

　　• 用XPS開始設計

　　• 啟動MicroBlaze PSS目標參考設計項目

　　• 修改

　　• 從EDK套件中選擇其他標準外設添加到PSS

　　• 根據“創建IP向導”創建定制IP

　　• 根據“調試配置向導”添加ChipScope調試IP

　　集成并優化軟件/硬件的步驟如圖5所示。

　　• 用 ChipScope™Pro 分析工具調試軟件/硬件集成問題

　　• 用SDK描述應用并確定熱點

　　• 下載性能關鍵代碼(performance critical code)到硬件加速器

　　第三方提供嵌入式軟件支持主流的有Linux (PetaLinux)、uC/OS-II和Treck 網絡中間件，主要特性如表1所示。

　　表1 生態系統合作伙伴主要特性

　　總結

　　最后總結一下，新型嵌入式開發套件可最大限度地縮短開發時間也就是加速產品上市進程，采用預集成組件降低風險，也就是新型目標參考設計可幫助設計人員提高工作效率?？梢允乖O計人員致力于實現產品差異化和增值。