XPS的用户界面
XPS的用户界面利用BSB建立了工程后,就可以利用XPS对此工程进行必要的修改。XPS为创建硬件和软件流的MHS(Microprocessor Hardware Specification)和MSS(Microprocessor Software Specification)文件提供了一个图形用户界面(GUI),如图9-35所示,为文件编辑器功能和方案过程管理功能提供了源文件编辑器,用于管理整个工具流,包括硬件和软件执行流。XPS的用户界面可以分为标题栏、菜单栏、工具栏和主窗口,其中主窗口又可分为三个部分:工程信息面板,系统组建面板和控制面板。虽然菜单栏和工具栏操作的功能等效于在主窗口的操作,但在实际中将近80%的操作是在主窗口完成的,因此本节着重对其主窗口进行介绍。
图9-35 XPS图形用户界面
1.工程信息面板
工程信息面板主要对工程进行控制,包括工程(Project)、应用(Application)和IP目录(IP Catalog)3个页面。
1)工程页面
工程页面列出了与工程有关的文件,分为三个部分:工程文件,工程选项以及参考文件,如图9-36所示。其中,Project Files的信息是从BSB向导中获取的,双击某文件即可修改,也可以进行编辑。.opt文件和.ut文件分别是加速编译的配置文件和生成比特流的配置文件,对于初学者,不建议修改。Project Options的信息从XMD文件中获取的,包括FPGA芯片的型号、网表信息、实现工具、HDL语言种类以及仿真模型等信息。每一项都可以打开属性窗口进行设置。参考文件包括日志log文件和报告srp文件,前者记录了用户的操作,后者则记录每个执行过程所产生的报告,帮助用户了解设计结果,这两个文件是XPS自动生成的,不需要修改。
图9-36 工程信息区域:工程标签
图9-37 工程信息区域:应用标签
2)应用页面
应用页面的信息都是和应用软件相关的。在嵌入式系统中,软件的作用是十分重要的,硬件系统提供运行的平台,需要实现的全部功能都是通过软件系统来完成的。在XPS中,应用软件分为两种:一种是系统自动生成的boot,由XPS自动生成,用户无法修改;另一种是用户编写的应用软件。应用所有组件见图9-37所示,分为处理器属性、编译器属性、源代码以及库文件。右击用户定义的应用,可完成以下操作:
• Mark to Initialize BRAMs:将软件应用打包到初始化块RAM中,添加.bit配置文件,形成最终的比特文件,可直接配置到FPGA芯片中;
• Build Project:将软件应用编译成可下载执行的.elf文件;
• Make Project Inactive:将当前工程从初始化块RAM中剔除,使其失效;
• Generate Linker Script:自动生成连接脚本;
• Set Compiler Options:设置编译属性,点击后可弹出编译属性子窗口,可设置连接脚本、堆、栈的大小以及程序的起始位置;代码优化级别和软件调试模块;第三方库以及编译器的绝对路径以及高级用户的定制编译指令。
3) IP目录页面
IP目录页面列出所有EDK IP核和用户生成的IP核,如图9-38所示。由于Xilinx提供的IP核种类繁多,因此在XPS中按照功能进行分类,涉及到模拟接口、系统总线、存储器控制器、通信接口以及调试接口等十多个类别,指明了每个IP的版本、类别、名称以及使用的处理器型号。选中并拖拽至系统组件面板,即可将其添加到系统中;同时在IP Core上单击右键,用户便可阅读其数据手册中的相应功能和使用方法。需要注意的是,有加锁标志的IP Core,不是免费的,用户需要购买相应的License才能使用。
图9-38 工程信息面板的IP分类示意图
例9-2 在本例中,给出一些操作来指导读者认识工程信息面板中的内容。
1. 点击“Project”页面标签。用户可以查看工程文件以及对应选项。
2. 点击“Application”标签。展开“Project: TestApp_Peripheral”,可以看到应用对应的处理器信息、可执行文件存放路径、编译选项、源代码以及头文件等信息。
3. 在“Processor: ppc405_0”中的“xparameters.h”文件包括了系统的地址映射,是BSP的一个部分。
4. 在“Compiler Options”和“Sources”中,连接脚本和测试应用源已由BSB向导自动生成。点击“IP Catalog””标签,展开“Communication Low-Speed IP”目录,右键点击“OPB_UART(Lite)”外围设备查看选项。这里可以选择直接视图或分层视图。点击图9-38中所标注圆圈内的图标可在这两种视图中进行切换。
2.系统组件(assembly)面板
系统组件面板是XPS软件使用频率最高的区域,几乎所有的操作都集中在这里。该窗口是可视化配置系统硬件结构的主要手段,其界面如图9-39所示,分为连接区域和显示区域。此外,代码编辑也集中在显示区域,用户以文本形式打开的所有可编辑文件都显示在该区域,并具备一般文件编辑器的功能,可完成编辑功能。
图9-39 系统组件面板
1)XPS连接区域
XPS的连接面板,提供了总线接口、端口和地址选项,用户可以方便地编辑硬件平台。如果选择总线接口选项,将出现连接面板,它给出了硬件平台互连图,其中的不同颜色和形状线条具有不同的物理意义:
• 竖直线表示总线,水平线表示到IP核的总线接口
• 如果总线和设备相连,则在总线和IP核总线接口的交叉处会出现一个连接点
• 线和连接器以不同的颜色标出
• 不同形状的连接符号表示IP核总线接口的不同身份。
• 中空的连接器表示用户可以进行连接,而实心的连接器表示已经有连接。用户可以点击连接器符号来创建或删除连接。
2)显示区域
如前所示,显示区域可分为系统组件页面和代码编辑页面,本节只介绍系统组件页面。XPS系统组件页面可分为分为总线接口(Bus Interface)、端口(Ports)以及地址(Address)三个子窗口,通过点击“Filters”栏下面的选项进行切换。在系统组件页面所有的操作都会引起硬件配置的变化,并反映到MHS文件中。
(1)Bus Interface子窗口
该窗口给出了各个硬件单元和总线的连接关系,连接到某总线的硬件单元将和该总线的颜色一致,如图9-39所示。在硬件单元上单击右键,可配置其参数、阅读相应的数据手册以及查看底层代码。
(2)Ports子窗口
该窗口用于配置端口参数,包括顶层模块和各个子模块的端口,并可对其重命名。单击相应信号行Net列的下拉框,可选择连接的网表名,如图9-40所示。
图9-40 Ports子窗口示意图
(3)Address子窗口
该窗口描述了各硬件单元的绝对地址和大小,可单击任意行的Base Address列和Size列设置不同的数值,设置完成后,High Address列的数值会自动作出调整,如图9-41所示。此外,用户还可设置指令缓存(ICache)和数据缓存(DCache)的位置。
系统组件面板给出了两种视图选项:分层视图和直接视图,用户可以更容易地进行信息分类和设计。系统组件面板默认分层视图,此时设计信息基于硬件平台的IP核实例,并以可扩展树的结构进行组织。而在直接方式中,有关信息以字母的顺序显示。点击目录结构图标时,端口以分层方式或直接方式显示。
图9-41 Address子窗口示意图
例9-3 在本例中,给出一些操作来指导用户认识系统组件面板中的内容。
切换到在系统组件面板中后,
1. 点击“Ports”按钮,展开“External Ports”目录查看FPGA器件外的信号,注意与“RS232_Uart”有关的信号。
2. 用户可以查看RS232_Uart外围设备信号以及与之相连的FPGA内部模块端口信号线名称。UART RX和TX信号线的名字与外部端口相对应,它们之间的对应关系在UCF文件中进行指定。
3. 双击RS232_Uart外围设备图标打开“RS232_Uart: opb_uartlite_v1_00_b”参数对话框。用户可以使用此参数对话框为IP调整不同的设置。
4. 点击目录图标,在分层视图和直接视图间进行切换。
3.控制面板
控制面板给出运行时给出的日志反馈信息,分为三个标签:
1. Output:输出系统所有信息;
2. Warnings:仅显示系统的警告信息;
3. Errors:仅显示系统的错误信息。
通过这些信息可快速定位系统设计的问题,并找出相关原因。
谢谢楼主的分享
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