ZYBO-Z7的PYNQ框架移植测试

ZYBO-Z7的PYNQ框架移植测试

在成功移植PYNQ框架到ZYBO-Z7开发板后笔者做了一个简易的test来测试PL与PS侧的交互。
移植过程参照：ZYBO-Z7开发板的PYNQ框架移植

这里笔者通过调用开发板上的四个LED和Switch来达到测试目的。

一：建立Vivado工程
与正常的开发流程相同，同样也是在Vivado中完成PL侧设计，只不过移植了PYNQ后我们可以在jupyter notebook上利用python来完成原本在SDK上进行的PS侧设计工作。

1. Create block design
   这一设计中需要添加一个 ZYNQ7000 以及两个 AXI GPIO IP核。
   更改两个AXI GPIO中的设置如下：
   
   
   进行完Automation的设计图如下：
   
   这里设计方面基本采用默认设置，需要特别注意的是你引出的SW以及LED的交互端口的名字需与你的约束文件中一致（图中为sw和led），同时需要记住你的两个AXI GPIO IP核的命名，在之后的Python调用中会用到。
2. 添加约束文件（ZYBO-Z7板的约束如下，其他开发板请参考对应的master.xdc文件）：

##Switches
set_property -dict { PACKAGE_PIN G15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { sw[0] }]; #IO_L19N_T3_VREF_35 Sch=sw[0]
set_property -dict { PACKAGE_PIN P15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { sw[1] }]; #IO_L24P_T3_34 Sch=sw[1]
set_property -dict { PACKAGE_PIN W13   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { sw[2] }]; #IO_L4N_T0_34 Sch=sw[2]
set_property -dict { PACKAGE_PIN T16   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { sw[3] }]; #IO_L9P_T1_DQS_34 Sch=sw[3]##LEDs
set_property -dict { PACKAGE_PIN M14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[0] }]; #IO_L23P_T3_35 Sch=led[0]
set_property -dict { PACKAGE_PIN M15   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[1] }]; #IO_L23N_T3_35 Sch=led[1]
set_property -dict { PACKAGE_PIN G14   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[2] }]; #IO_0_35 Sch=led[2]
set_property -dict { PACKAGE_PIN D18   IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports { led[3] }]; #IO_L3N_T0_DQS_AD1N_35 Sch=led[3]

3. 完成后Generate HDL然后生成bit流，export hardware这些不做赘述。完成后进入工程的文件夹，找两个文件 bit 以及 bd.tcl，这里网上很多教程说的很粗率，请大家注意一定要是bd.tcl文件而不是wrapper.tcl。
4. 复制出这 bit 和 tcl 这两个文件到\\PYNQ\Xilinx\pynq\overlays\ZYBO，修改名称为ZYBO.bit，ZYBO.tcl
   
   另：文件夹路径输入\PYNQ\Xilinx可以直接访问板上文件
   准备工作完成！

二：Jupyter Notebook上的编程
进入Jupyter Notebook，方法参考ZYBO-Z7开发板的PYNQ框架移植
在右上角可新建python工程

进行PS侧PL侧的交互那么一个根本问题就是我们要提供给PS侧的开发平台这个板的硬件信息，这也是Overlays所起到的作用。PYNQ官网支持的三块板子会提供Overlays包，像我们自己移植的只好自己dowaload了。这里建议大家参考一下Jupyter Notebook官方提供的Overlays使用例程，在 common/overlay_download.ipynb中。

首先我们进行硬件信息的导入，在新建的python文件中输入：

首先查看一下开关是否成功控制，这里overlay之后所跟的为你Vivado设计中开关的AXI GPIO模块名（笔者设计中为SW，不一样的请查看自己的设计自行修改）：

用read命令来读取开关的输入信息，这里笔者将四个开关均处于关闭状态点击Run之后返回如下结果（其他按四位二进制换算同理，例：开启开关1则返回1，开启1，2则返回3）：

开关输入读取正常。
LED的测试方法同上，如下图：

这里笔者是让LED读取SW的输入，即打开对应开关Run后便会点亮对应的LED。

框架测试结束。

小结：
Vivado实现PL侧设计，Jupyter notebook来实现PS侧控制，overlay_download中提供.bit 和 bd.tcl 文件。
Life is short, I use Python.

Fin