学fpga（hls之系统开发）

Posted 2022-05-24 费晓行

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        对于zynq这样的开发平台，开发方法很多。你可以把它当作fpga，也可以当成是arm，当然也可以当成两者的结合体。此外，因为zynq里面集成了多核a9、a53，所以系统开发的模式就更多了，今天可以好好了解下。不过，因为最近芯片危机，zynq的供应是一个问题，这方面也要做一个好好的考虑。

1、纯pga开发

        这个比较简单，就是把zynq当成纯fpga来开发。

2、纯arm开发

        所谓的纯arm开发，就是忽略zynq中的fpga，并且只使用一个core核，比如一个a9。通过创建一个block design，添加zynq就可以实现这个目标。

3、arm+fpga+裸机系统开发

        本身vivado给用户准备了很多的第三方IP，简单的有gpio、uart、spi这些，复杂的有ethernet mac，大家可以根据自己的需求灵活添加。注意，这里系统没有采用任何的操作系统，基本上就是一个裸循环的形式。当然，这里也仅仅使用一个arm核。

4、arm+fpga+freertos

        和3相比，除了把逻辑系统替换成freertos，其他都是一样的。

5、amp+fpga

        除了正常的rtos之外，zynq还支持amp开发。所谓的amp，就是非对称多处理器开发。比如说，对于zynq双核a9，其中一个core负责和外面的ethernet、串口通信，一个core负责运动控制，这都是可以的。此时，fpga可以帮助core减轻一步分负担，比如负责外面数据的收发和预处理，类似于ad、da这种。

注：

        core0和core1的bsp代码是一样的，但是两者用USE_AMP做了区分，详细的流程可以参考https://blog.csdn.net/lichen_6398/article/details/81660764

6、arm+fpga+linux

        和前面的处理方法相比，这种处理方法也是比较通用的一种方法，它的最大优势就是可以复用linux现有的开源软件平台。当然，构建起来也稍微复杂一起，不过因为有了petalinux这些工具，所以fsbl、bit、uboot、linux kernel、file system这些软件包的构建只要按照流程来一般问题不大。如果希望利用xilinx sdk开发linux应用程序也是可以的。

  

7、arm+fpga+linux+rtos

        到目前为止，这或许是最复杂的一种使用方式了。这种情况下，两个arm core，一般一个跑rtos，一个跑linux，当然这中间也使用到了fpga。fpga可以给mcu作为外设采集信息数据使用，也可以给linux作为算法加速使用，这取决于具体的使用场景。这种使用方法要求使用方自己对os、fpga、linux有深刻的理解，一般要求较高。

注：

        参见链接https://blog.csdn.net/weixin_41922484/article/details/103663289

8、其他

        目前芯片危机下，其实zynq的供应是个很大的问题。方案设计出来了，但是不能及时生产出来也是不足取的。所以在设计zynq的时候，最好有一个备选的方案。比如可以考虑利用分列式的arm+fpga来进行开发板的设计，这些都是可以考虑的。此外，可以观察下，除了xilinx之外，其他fpga有没有类似的方案可以提供。总之一句话，千万不能吊在一棵树上。

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