ZYNQ 的启动流程介绍
一、启动流程介绍
普通的 fpga 一般是可以从 flash 启动，或者被动加载，但是zynq不行，zynq必须ps端参与
zynq 的启动是由 arm 主导的，包括 fpga 程序的加载， zynq 启动一般为3个阶段，最少2个阶段：
1、阶段0：stage-0 boot （bootrom）
阶段0，主要是运行芯片内部固化的bootrom程序，这个bootrom主要是识别启动模式（spi/sd/nand/nor/）是哪一种？
1）、根据启动模式，设置相应的外设，当然有引脚复用了，还有时钟；
2）、将fsbl从启动介质中搬移到ocm（on-chip memory）中
3）、跳转到fsbl处执行，将控制权交给fsbl程序
2、阶段1：fsbl（first stage bootloader ）
fsbl（第一阶段引导加载程序）在bootrom之后启动，这个bootrom将fsbl加载到ocm（on-chip memory ）
fsbl负责下面的几项工作：
1）、初始化ps端的配置数据（使用xilinx硬件配置工具提供的）；
完成mio分配、时钟pll、ddr控制器初始化，sd、qspi控制器初始化
2）、通过启动模式从启动介质读取bitsttream文件，并用它烧写pl端程序
3）、加载第二阶段bootloader或者逻辑代码到ddr内存
4）、切换到第二阶段bootloader或者逻辑代码运行
下图是一个简单的fsbl流程图：
3、第二阶段启动流程：second stage bootloader
第二阶段引导加载程序是可选的，并由用户设计，一般是在跑系统的情况下使用，比如 linux 系统的u-boot（用petalinux 工具制作 linux 系统 ）
二、制作fsbl第一阶段的启动代码
1、新建一个名为 fsbl 的 app，特别注意硬件平台选择我们自己配置的ps_uart_warpper_hw_platform_0 ，点击next
2、在弹出的对话框选择zynq fsbl，点击finish
3、然后软件会自动的进行编译fsbl，时间看电脑的性能
4、等编译完成，修改代码，添加调试宏定义 fsbl_debug_info
这个宏可以在启动输出 fsbl 的一些状态信息，有利于调试，但是会导致启动时间变长。
5、修改后保存， sdk 默认会自动编译，生成 fsbl.elf 文件。也可以右键点击build project手动编译
6、我们的工程文件夹包含很多外设文件ps7_init.c， nand， nor， qspi， sd 等
7、fsbl的 main.c 中，第一个运行的函数就是 ps7_init ，这个fsbl内容也可以根据自己需要进行更改，例如加点自己的打印信息
8、创建 boot 文件
8.1、选择 app （就是我们的应用：ps_uart_hello）工程，右键选择 create boot image
8.2、在弹出的对话框中可以看到bif文件和boot.bin的生成路径
bif文件是生成boot.bin文件的配置文件；
boot.bin是我们需要的启动文件，可以烧写到sd卡、qspi里
8.3、在弹出的对话框，boot image partitions 列表中有要合成的文件
第一个文件一定是 bootloader 文件，就是上面生成的 fsbl.elf 文件；
第二个文件是 fpga 配置文件 bitstream，本实验没有pl端程序，所以bitstream，不需要添加；
第三个是应用程序，在本实验中为 ps_uart_hello.elf
8.4、由于没有 bitstream，在本实验中只添加 bootloader 和应用程序。点击 create imag
8.5、在生成的目录下可以找到boot.bin文件
三、sd卡烧写及测试
1、格式化 sd 卡，只能格式化为 fat32 格式，其他格式无法启动
2、放入 boot.bin 文件，放在根目录
3、d 卡插入开发板的 sd 卡插槽
4、启动模式调整为 sd 卡启动
开发板设置拨码为【 101001（1~6 sd卡 模式）】
5、打开串口，开发板上电
6、可以看到sd卡启动成功，红色部分为fsbl打印信息，绿色为我们的app打印信息
7、sd卡固化成功
四、qspi程序固化
qspi 烧写有2种方式：xsdk软件烧写、或者vivado软件烧写
五、qspi烧写及测试（xsdk软件烧写）
首先将开发板设置为jtag模式【 010101（1~6 jtag 模式）】
1、在 sdk 菜单 xilinx -》 program flash
2、参数配置
《1》、hardware platform 选择我们自己定制的平台；
《2》、image file 文件选择要烧写的 boot.bin；
《3》、fsbl file 选择创龙定制的 fsbl.elf，只有用这个 fsbl 才能烧写（我会另写一篇博客单独写怎么定制fsbl.elf文件）；
《4》、选择 verify after flash，在烧写完成后校验 flash
3、注意：第一次固化的时候，里面有uboot在执行，烧写不成功，所以要先在软件点固化，然后快速给开发板上电
4、将启动设置为qspi【 100101（1~6 qspi 模式）】，验证固化有没有成功
5、打印的信息和我们在dubug的时候一致，代表我们固化成功
五、qspi烧写及测试（vivado软件烧写）
1、在 hardware manger 下选择器件，右键 add configuration memory device
2、选择尝试 winbond，类型选择 qspi，宽度选择 x4-single，这时候出现 w25q128
选择红框型号，开发板使用 mt25ql256aba1ew9-0sit，但是不影响烧录
3、在弹出的对话框，提示我们是否立即烧写，点击ok
选择ps_uart_hello/bootimage/目录的boot.bin，选择fsbl/debug/目录下的fsbl.elf文件
4、提示我们当前是处于qspi模式的，如果编程失败，请更改模式，再次重试
5、我们将启动模式改为jtag模式【 010101（1~6 jtag 模式）】
6、断电上电，再次尝试烧写，没有刚才的警告信息了
7、再将启动模式切换为qspi模式，qspi【 100101（1~6 qspi 模式）】，验证固化有没有成功
六、到此ps端的程序固化成功
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2）、将fsbl从启动介质中搬移到ocm（on-chip memory）中
3）、跳转到fsbl处执行，将控制权交给fsbl程序
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fsbl负责下面的几项工作：
1）、初始化ps端的配置数据（使用xilinx硬件配置工具提供的）；
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2）、通过启动模式从启动介质读取bitsttream文件，并用它烧写pl端程序
3）、加载第二阶段bootloader或者逻辑代码到ddr内存
4）、切换到第二阶段bootloader或者逻辑代码运行
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5、修改后保存， sdk 默认会自动编译，生成 fsbl.elf 文件。也可以右键点击build project手动编译
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7、fsbl的 main.c 中，第一个运行的函数就是 ps7_init ，这个fsbl内容也可以根据自己需要进行更改，例如加点自己的打印信息
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8.2、在弹出的对话框中可以看到bif文件和boot.bin的生成路径
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