领航者ZYNQ开发板试用6：Cortex-A9双核通信实验

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领航者ZYNQ开发板的核心板使用的XC7Z010芯片包含两个ARM Cortex-A9处理器，这两个处理器是一种非对称多核处理器(asymmetricalmulti-core processors,AMP)的关系，CPU0是主处理器，控制系统运行和资源分配，CPU1是从处理器，执行主CPU 的命令或者预定义的任务,两个处理器有共同的存储器和外设，可以同时运行自己的操作系统或者裸机应用程序。下面实验拟把两个ARM运行起来，并通过共享内容进行双核之间的通信，共同控制一个串口外设打印输出结果，具体步骤如下：

1、我们在hell_world工程基础上修改，先解压【正点原子】领航者 ZYNQ开发板光盘资料\领航者ZYNQ开发板资料盘(A盘)\4_SourceCode\ZYNQ_7010\2_Embedded_System.rar压缩包内的hell_world工程到工作区，如：D:\workspace

2、删除工程目录下的hello_world.sdk目录，后面我们重新写测试程序，不再需要原来工程的程序。

3、用vavido2018.3打开工程，然后配置ZYNQ IP增加SD卡外设，我们需要先把双核程序固化到SD卡，上电后自行启动两个CPU的程序，配置界面如下图示：

另外还需要点左侧MIO Configuration把Bank1 I/O Voltage从LVCMOS 3.3V修改为LVCMOS 1.8V后点OK结束配置，然后在Source窗口中右键点击 Block Design设计文件system.bd 执行Create HDL Wrapper...和Generate Output Products， 完成后在菜单栏中选择File->Export-> Export hardware重新导出硬件，在弹出的对话框中不需要勾选Includebitstream。

4、在菜单栏中选择File-> Launch SDK打开SDK软件，在SDK软件菜单栏中选择File-> New-> ApplicationProject, 在弹出的New Project对话框Projectname填FSBL，其它为默认值，按Next后选择模板（Templates）为Zynq FSBL后按Finish生成FSBL工程和FSBL_bsp包。

5、和第4步类似，新建一个名为app0的应用工程，Board Support Package选择Use existing FSBL_bsp，按Next后选择模板（Templates）为hellowold后按Finish完成工程；打开app0/src/lscript.ld文件，把ps7_ddr_0的Size修改为0x1FF00000后保存,如下图示：



打开app0/src/helloworld.c文件，把其代码修改为：

#include<stdio.h>

#include"platform.h"

#include"xil_printf.h"

#include"sleep.h"

#include"xil_io.h"

#define CPU1_START_UP_REG 0xFFFFFFF0

#define CPU1STARTADR      0x20000000

#define COMM_VAL (* (volatileunsignedshort*)(0xFFFF0000))

intmain()

{

    unsignedshorti;

    init_platform();

    print("Zynq dual core communication test\n\r");

    Xil_SetTlbAttributes(0xFFFF0000,0x14de2);  

   COMM_VAL = 0;

   Xil_Out32(CPU1_START_UP_REG,CPU1STARTADR);

    dmb();//waits until write has finished

    print("CPU0:sending the SEV to wake up CPU1\n\r");

    __asm__("sev");

   dmb();

   srand(1);

   while(1){

     i = rand()%256;

     xil_printf("CPU0 write data: %d\n\r",i);

     COMM_VAL = 0x8000 + i;

     sleep(5); //delay 5s

     while(COMM_VAL!=0);

   }

cleanup_platform();

return 0;

}

最后按ctrl + s保存后自动进行编译。

6、同上一步新建一个名为app1的应用工程，Processor选择ps7_cortexa9_1，Board Support Package选择Create New app1_bsp，如下图示：

按Next后选择模板（Templates）为hellowold后按Finish完成工程；打开app1/src/lscript.ld文件，把ps7_ddr_0的Base Address修改为0x20000000, Size修改为0xFF00000后保存，再打开app1/src/helloworld.c文件，把其代码修改为：

#include<stdio.h>

#include"platform.h"

#include"xil_printf.h"

#include"sleep.h"

#include"xil_io.h"

#define COMM_VAL (* (volatileunsignedshort*)(0xFFFF0000))

intmain()

{

    unsignedshorti;

    init_platform();

    Xil_SetTlbAttributes(0xFFFF0000,0x14de2);

    while(1){

        while(COMM_VAL==0);

        i = COMM_VAL & 0xff;

        xil_printf("CPU1 get data:   %d\n\r", i);

       COMM_VAL = 0;

       sleep(5); //delay 5s

   }

cleanup_platform();

return 0;

}

7、双击打开app1_bsp/system.mss文件,点击Modify this BSP‘s Settings, 在弹出对话框中将drivers下的ps7_cortexa9_1中-g后添加-DUSE_AMP=1，如下图示：

点OK后自动进行编译。

8、至此两个CPU的程序工程已经编译OK, 点击选择SDK软件左侧的FSBL工程，然后在SDK软件菜单栏中选择Xilinx->Create Boot Image, 在弹出对话框中默认bootloader已经加入，点右侧的Add增加CPU0和CPU1的程序后按Create Image，如下图示：

9、把生成的1_hello_world\hello_world.sdk\FSBL\bootimage目录下BOOT.bin文件拷贝到一个SD卡（根目录）上，然后把开发板的启动模式开关BOOT_CFG的两个开关均拨到OFF位置，设置为从SD卡启动，插好SD卡和串口线后给开发板上电可以看到CPU0生成一个随机数写到共享内容，然后CPU1从共享内容读出这个数，从打印结果看到读写的数值完全一致，具体操作和测试结果如下视频所示：