altera soc體驗之旅 FPGA與ARM的竊竊私語

 

喜大普奔，公司要評估用SOC作產品，我就天然而然的被安排了學習和評估的工做，因而，天天的工做就是開始研究soc了。其實，只要能靜下心來學習，一切都仍是可以弄出來的。

之前像個無頭蒼蠅同樣處處亂撞，搞了兩三個月沒把fpga和arm給聯通起來，盡然只是由於教程用的Quartus II13.1軟件和我本身電腦上裝的Quartus II14.1軟件在生成dts時調用的一個文件不同致使的。固然，這個只是外在緣由，真正內在的緣由仍是由於內在對linux的恐懼，由於是零linux基礎，因此所有linux下命令都是第一次接觸，因而各類錯誤各類不通，最後就放棄了。可是，內心老是不肯就這麼放棄了，總想學會這門新技術。因而前兩天又花錢買了周立功的ARM9開發板，而後跟着他提供的教程慢慢學習。終因而可以簡單的進行一些linux下的命令操做了，昨天再次上手DE1—SOC，終於成功的生成了preloader和DTS，並經過HPS控制了FPGA端的LED。

相信不少參加這次活動或者自學SOC的筒子也都有過我以上這段經歷，這裏，我願意把我遇到的問題和解決方法提出來，但願那些還卡在這些問題的地方的筒子可以快速走出困境。

    我這次學習是跟着友晶提供的培訓教材一步一步來進行的，該培訓教材中，使用的是Quartus II13.1的軟件，而我在使用的時候，直接安裝的Quartus II 14.1。而也正是這樣一個選擇，讓我被坑了好幾天，最終放棄沉寂了很久，直到昨天，在網友"微末凡塵"的指導下，才執行成功。

 

首先，在教材的第49頁，在hps clock選項卡上，須要進行一下更改，具體我也是看了駿龍科技的一篇文章《在SoCEDS環境下編譯和更新preloader和uboot程序的方法》才知道的，原文以下：

 

相對於13.0主要變化是有了HPS Clocks窗口分爲了Input Clocks 和Output Clocks！對好比下圖：

Quartus 13.0 HPS Clocks窗口

                       

Quartus 14.0 HPS Clocks窗口

14.0軟件中Cyclone V 器件MPU 默認時鐘爲925Mhz,而13.1版爲800M。這裏編譯不改變MPU的Clock,因此去掉use default MPU clock frequency選項！不用改其餘的選項，Clock即爲800MHz。從新generate 關閉就行了。使用Quarut編譯編譯完成後會有hps_isw_handoff中的文件會更新，這些文件時鏈接HPS硬件配置與preloaderr軟 件接口文件。

 

這裏文中說的14.0，可是14.0和14.1在這一點上沒有區別，所以，直接按照文中的內容操做便可。

 

第53頁最後一行，說要求將pio_0重命名爲led_pio，這裏必定要注意並保持一致，不然生成dts時會報錯。同理，button_pio也是同樣，名字最好不要錯。我的感受，初學，儘可能不要標新立異，尤爲是對環境不熟的，不然都不知道死在哪裏。

 

第83頁最後一句話，我直接按照文檔中的命令內容敲進去，會報錯，提示我少了-hv參數，以下圖所示：

 

這裏我也不懂是怎麼回事，既然說少了個參數，就加個參數唄，因而我將命令內容改成：

mkpimage –hv 0 –o preloader_with_header.img u-boot-spl.bin

而後就能成功了。

 

第85頁，生成DTS的時候，這個地方是變化最大的一個地方，我就是由於這個地方，才被卡了好久。這頁的最後一段，說生成dts須要的四個文件爲

1. soc_system.sopcinfo
2. hps_clock_info.xml
3. soc_system_board_info.xml
4. Makefile

那麼，若是咱們直接使用這三個文件，用原來的Makefile文件來生成dts和dtb，都會報錯，dts可以生成，可是有錯誤，dtb直接沒法生成。緣由就在於，在Quartus II14.1的軟件中，第二個使用的再也不是hps_clock_info.xml文件，而是hps_common_board_info.xml。這個文件咱們能夠在SOCEDS軟件安裝目錄下的examples\hardware\cv_soc_devkit_ghrd 文件夾下找到，個人電腦中的絕對位置爲

D:\altera\14.1\embedded\examples\hardware\cv_soc_devkit_ghrd。

咱們將其中的兩個xml文件hps_common_board_info.xml、soc_system_board_info.xml和一個Makefile複製出來，粘貼到咱們本身的工程目錄下，並將原來的三個文件刪除便可。再次make dts，就可以成功了，固然這個過程比較長，須要2到5分鐘。而後，待dts生成完成後，再次make dtb，就很快，也能成功了。

注意，若是按照第86頁最後一段來本身敲命令進行生成dts，則須要將命令中對應的

 

hps_clock_info.xml替換爲hps_common_board_info.xml。爲了簡便推薦你們直接使用"make dts"命令來操做。後面生成dtb的也是同樣，直接使用"make dtb"命令就好了，詳見教材88頁最後一段。

自此，後面的就沒有其餘問題了，對着該教材一步一步的進行，最終都能運行出正確的結果。只是，在作de1_soc_sw_lab3中的實驗時，本來提供的main.c文件裏面使用的fpga端的led的名字叫pio_led，而咱們的Qsys系統中命名爲led_pio，所以直接使用該c文件生成可執行文件時會報錯，須要將其中的第40行的"PIO_LED_BASE"改成"LED_PIO_BASE"。第59行的"PIO_LED_DATA_WIDTH"改成"LED_PIO_DATA_WIDTH"。而後就能生成成功了。

 

執行實驗3生成的可執行文件，可以看到開發板上FPGA端的10個紅色LED燈流水60次，而後中止。

好了，就寫到這裏，文字不夠詳細，如有疏漏或錯誤，歡迎各位指出。具體效果，就不上圖啦。