2004 Xilinx, Inc. All Rights Reserved. EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved

Átírás

1 EDK áttekintés 2004 Xilinx, Inc. All Rights Reserved Beágyazott rendszerek Beágyazott rendszereknek azokat a számítástechnikai eszközöket nevezzük, melyekre igazak a következő megállapítások: Dedikált funkcionalitás Tipikusan egy jól meghatározott funkció végrehajtására tervezték Szigorú peremfeltételeknek felel meg Alacsony költség Kevés alkatrész Gyors működés Kis fogyasztás Valós idejű működés és reagálás a változásokra Folyamatosan figyeli a kijelölt környezeti paramétereket és módosítja kimeneti jeleit Hardver és szoftver megoldások együttes alkalmazása EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 1

2 Beágyazott rendszerek Példák: Mobil telefon rendszerek Mind a bázisállomások, mind a fogyasztói készülékek Autóipari alkalmazások Fékrendszer, futómű, stabilitás vezérlés, légzsák rendszerek, motor vezérlés Repülőgépipar Repülésvezérlési rendszerek, hajtómű vezérlés, robot pilóta rendszer, fedélzeti utas szórakoztatás Védelmi rendszerek Radar rendszerek, légvédelmi rendszerek, rádió rendszerek, rakétavezérlő rendszerek EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved Jelenlegi technológiák Mikrovezérlő alapú rendszerek DSP processzor-alapú rendszerek ASIC technológián alapuló rendszerek FPGA technológián alapuló rendszerek EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 2

3 Elmosódó határvonalak ASIC FPGA Utasítás kiterjesztés (Re)konfigurálható co-processzor FPGA kemény makró Szintetizálható és kemény processzor magok uc DSP Gyors DSP utasítások Processzor Perifériában gazdag DSP EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved Integrációs szintek a rendszertervezésben Embedded Software Tools Funkciók integráltsága CPU Embedded Software Tools FPGA I/O Memory CPU Embedded Software Tools FPGA + Memory + IP + High Speed IO (4K & Virtex ) Logic Design Tools Logic + Memory + IP + Processors + RocketIO (Virtex-II Pro ) Logic Design Tools A programozható rendszerek egy új fejezetet nyitnak a rendszerintegrálás területén Logic Design Tools Idő EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 3

4 Beágyazott rendszerek FPGA áramkörökben Az FPGA áramkörökben alkalmazott beágyazott rendszerek tervezése a következő lépésekből áll FPGA beágyazott rendszer hardver tervezés C nyelvű meghajtó rutinok a hardver eszközökhöz Szoftver tervezés RTOS vagy főprogram és megszakításrutin EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved PowerPC alapú beágyazott rendszerek Arbiter DSOCM Instruction PLB RocketIO Dedicated Hard IP PowerPC 405 Core Data Processor Local Bus Bus Bridge ISOCM DCR Bus OPB On-Chip Peripheral Bus Flexible Soft IP IBM CoreConnect on-chip bus standard PLB, OPB, and DCR Arbiter Hi-Speed Peripheral e.g. Memory Controller GB E-Net UART GPIO On-Chip Peripheral Külsö memóriák ZBT SSRAM DDR SDRAM SDRAM A teljes rendszer kialakítása a szükséges teljesítmény és költség paraméterek alapján EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 4

5 MicroBlaze alapú beágyazott rendszerek Local Memory LocalLink FIFO Channels 0,1.32 Custom Functions Bus MicroBlaze 32-Bit RISC Core Custom Functions Arbiter UART I-Cache D-Cache OPB On-Chip Peripheral Bus 10/100 E-Net Flexible Soft IP Configurable Sizes Possible in Dedicated Hard IP Virtex-II Pro PowerPC 405 Core Bus Bridge Hi-Speed Peripheral On-Chip Peripheral Instruction PLB Data Processor Local Bus e.g. Memory Controller GB E-Net Arbiter Külsö memória FLASH/SRAM EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved Zynq-700 (EPP) EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 5

6 Témakörök Bevezetés EDK EDK áttekintés EDK Tervezői lépések folyamata Projekt menedzsment Támogatott rendszerek Projekt fájlok és a könyvtár struktúra EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved Beágyazott rendszerek Tervezési folyamat áttekintése Beágyazott SW Fejlesztési folyamat C Code Compiler/Linker (Simulator) Object Code Data2MEM FPGA HW Fejlesztési folyamat VHDL/Verilog Synthesizer Simulator Place & Route? CPU kód CPU kód külsö belsö memóriában? memóriában? Letöltés FLASH-be & FPGA-ba Bitfájl Letöltés FPGA-ba? Debugger EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 6

7 EDK Beágyazott Rendszer Fejlesztőkészlet Mit takar a név? Az EDK fejlesztőrendszer készlet a Xilinx teljes értékű környezete beágyazott programozható rendszerek tervezésére A fejlesztőkészlet tartalmazza az összes eszközt,dokumentációt, és IP modulokat, amelyek szükségesek lehetnek az IBM fejlesztésű hardverben realizált PowerPC alapú és/vagy a Xilinx fejlesztésű MicroBlaze alapú lágyprocesszoros beágyazott rendszerek fejlesztéséhez Az EDK lehetővé teszi a beágyazott rendszerek szoftver és hardver elemeinek könnyű integrálását EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved GNU alapú szoftver eszközök EDK eszközök C/C++ fordító a MicroBlaze és Power PC processzorokhoz (gcc) Fejlesztő és hibakereső (Debugger) a fenti két processzorhoz (gdb) Hardver és szoftver eszközök: Alaprendszer felépítő - Base System Builder BSB IP létrehozó, beépítő eszközök - IP Wizard Hardver hálózati leírás generátor PlatGen Könyvtár generáló eszközök LibGen Szimulációt támogató eszközök SimGen Periféria generáló ill. importáló eszközök Rendszerfejlesztő, verifikáló eszközök XMD Hardver fejlesztés a ChipScope Pro logikai analizátor mag támogatásával Eclipse IDE alapú szoftver fejlesztő készlet (SDK) Alkalmazási kód profiling eszközök Szoftver meghajtók az IP modulokhoz Virtuális platform generátor : VPGen Flash író szolgáltatás Dokumentáció Az EDK eszközök parancsmódban vagy a rendelkezésre álló grafikus felület (GUI) segítségével futtathatóak. EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 7

8 EDK lépések áttekintése MHS File system.mhs Source Code Source Code Processor IP MPD Files PlatGen Synthesis Compile MSS File system.mss EDIF IP Netlists Object Files LibGen system.ucf ISE/Xflow Link Libraries system.bit Data2MEM Executable download.bit Hardware EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved Az EDK tervezési folyamat C Code VHDL or Verilog Standard Embedded SW Development Flow Embedded Development Kit Standard FPGA HW Development Flow Code Entry C/C++ Include Cross the Compiler BSP and Compile the Software Linker Image Board Support Package Data2MEM System Netlist HDL Entry Instantiate the Simulation/Synthesis System Netlist and Implement Implementation the FPGA? 2 Compiled ELF 3 Compiled BIT 1? Load Software Into FLASH Debugger Download Combined Image to FPGA Download Bitstream Into FPGA Chipscope RTOS, Board Support Package EDK Overview Xilinx, Inc. All Rights Reserved 8