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Zynq开发流程的捷径SDSoC

2018年07月02日 08:17 次阅读

之前我们已经向大家介绍了全可编程的Zynq SoC平台应用开发所需的一系列“神器”,如Vivado、Xilinx SDK、PetaLinux等。那么这是否意味着在Zynq开发的过程中就会是“一马平川”呢?

让我们先来看看一个典型的Zynq SoC开发流程(如图1):开发者首先需要对软硬件进行分区,即确定系统哪些部分放入PL(可编程逻辑)中进行硬件加速,哪些部分在PS(处理器系统)中用软件实现;接下来,要完成软/硬件之间的连接,包括使用怎样的DataMover、PS与PL之间的接口如何配置等;之后要完成配套的软件驱动和应用程序的开发。

整个流程通常需要一个完整团队的通力合作,并不简单。而且,开发工作本身就是一个探索性的过程,很多情况下上述所有设计工作完成之后人们才发现,系统在吞吐量、延迟或面积等方面还需要进一步的优化,这就意味着“软硬件区分——硬件架构搭建——驱动和应用软件开发”整个流程要重新来过。如此经过多次迭代,才能获得一个令人满意的设计方案。而因此却可能造成开发周期的不可控,严重拖延TIme-To-Market。这无疑是一个很大的挑战。

Zynq开发流程的捷径SDSoC

图1,传统的Zynq SoC开发流程

那么Zynq开发流程,有没有捷径可走呢?Xilinx给出的答案是:有!这个捷径就是SDSoC。

SDSoC是Xilinx推出的一个基于简便易用的Eclipse集成设计环境(IDE)的工具套件,它支持Zynq-7000全可编程SoC和Zynq UltraScale+ MPSoC,以及MicroBlaze处理器,可以为开发者提供类似嵌入式 C/C++/OpenCL 应用的开发体验。

如果感觉上面的描述比较抽象,那就让我们来看看使用SDSoC对Zynq开发流程的影响和改变(如图2)。应用SDSoC之后,工具可以自动搭建软硬件之间的通讯部分,包括DataMover、软件驱动程序和硬件连接接口,还可以将整个开发过程抽象到C/C++的应用层面,让开发者以C/C++为起点来进行算法开发。

在进行系统软件/硬件划分时,用户仅需在图形化界面中用鼠标单击指定那些需要进行硬件加速的模块即可。 而在将设计应用到Zynq系统上之后,如果发现性能不达标,可以使用SDSoC快速选择不同的用于硬件加速的功能块,探索不同的硬件/软件分区方案,或是通过pragma等手段来指导工具产生不同的系统配置等方法来进一步优化设计,实现快速的迭代优化。而整个开发过程都是在SDSoC这个统一的IDE中完成的,流程大为简化。有分析认为使用SDSoC进行Zynq系统开发,可以将整体开发时间从数周缩短至数日,甚至数个小时。

Zynq开发流程的捷径SDSoC

图2,采用SDSoC后Zynq SoC开发流程发生的改变

之所以能够达到这样的“境界”,与SDSoC的4个关键特性不无关系:

类似嵌入式开发的体验:SDSoC提供了一个大大简化的C / C++编程体验,用户可以在嵌入式开发人员所熟悉的基于Eclipse的IDE上完成整个Zynq SoC的开发。

系统级的特性描述:几分钟内快速完成性能估算与面积估算,自动监测高速缓存、存储器以及总线利用率,方便探索和实现最佳的总体系统架构。

全系统优化编译器:可将C/C++/OpenCL应用编译成全功能Zynq SoC与MPSoC系统,自动将软件代码放入可编程逻辑中加速,自动产生系统连接,以及相关的库以加速开发。

面向平台开发人员的专家级使用模型:为用户和第三方平台开发者提供了流程支持,通过提供平台描述文件的的手段,可以使他们自己设计的包含有Zynq SoC的开发板在SDSoC开发环境中使用。

Zynq开发流程的捷径SDSoC

图3,SDSoC开发环境的特点及流程

因此对于一个Zynq开发者来说,熟悉和掌握SDSoC也是一门必修课。在日前由安富利举办的MiniZed Speedway培训活动中,安富利的专家讲师就为学员设置了这样一个有关SDSoC的培训单元,帮助大家理解Xilinx SDSoC工具的概念,并通过实验环节,让学员为一个提供的平台创建一个设计,同时为安富利MiniZed创建一个客户SDSoC平台。通过学习和实际操作,学员可以直观地体验到如何利用SDSoC加速一个算法,这种经验对于开发者未来开发包含定制化算法的客户SDSoC平台并通过SDSoC加速,大有裨益。

MiniZed Speedway培训活动中SDSoC课程要点包括:

什么是SDSoC?

SDSoC的设计流程

SDSoC平台的概念

使用SDSPFM创建客户SDSoC平台

HLS概览

通过实验环节,学员可掌握的技能包括:

SDSoC的基础设计流程

创建一个客户SDSoC平台

当然,所谓“师傅领进门,修行在个人”,SDSoC在设计实战中所能够释放出的强大能量,还需要大家不断地总结和摸索, Zynq平台高效灵活的优势也才能够随之呈现在用户面前。

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家乡实习,做了个以国产ZYNQ板为核心的底板,兼容公司的老设备

FPGA在边缘计算方面的应用

提起计算速度,我们首先能想到的是云计算。云计算有数不清的好处,例如计算快,计算数据的量大,等等。但智...

发表于 2018-02-06 11:42 1866次阅读
FPGA在边缘计算方面的应用

应用面向对象编程SoC原则的典型示例

周立功教授新书《面向AMetal框架与接口的编程(上)》对AMetal框架进行了详细介绍,通过阅读这...

发表于 2018-02-05 09:36 2306次阅读
应用面向对象编程SoC原则的典型示例

数据中心使用 DCI 这样的技术使之间的互连变得...

为支持数据中心间的通信,需要使用非常大的数据管道,同时,用于在这些管道间传输数据的网络通常称为数据中...

发表于 2018-02-03 11:37 2032次阅读
数据中心使用 DCI 这样的技术使之间的互连变得...

赛灵思 Zynq UltraScale+ MPS...

通过这篇有趣的教程,熟悉运行在赛灵思 Zynq UltraScale+ MPSoC 上的 Xen 管...

发表于 2018-02-01 01:38 220次阅读
赛灵思 Zynq UltraScale+ MPS...

基于ZYNQ XC7Z045 FFG 900的高性能计算模块 解决方案

发表于 2018-01-25 15:55 493次阅读
基于ZYNQ XC7Z045 FFG 900的高性能计算模块 解决方案

依托面向接口编程开发思想,聚焦LED通用设计

面向通用接口的编程使得应用程序与具体硬件无关,可以很容易地实现跨平台复用。但究其本质如何,具体是怎样...

发表于 2018-01-15 09:59 2192次阅读
依托面向接口编程开发思想,聚焦LED通用设计

在Zynq SoC上实现裸机(无操作系统)软件应...

Zynq™-7000 All Programmable SoC在单个器件上实现了ARM处理功能与FP...

发表于 2018-01-12 11:17 545次阅读
在Zynq SoC上实现裸机(无操作系统)软件应...

基于Zynq SoC架构在器件的可编程逻辑内构建...

Zynq SoC架构的主要优势之一就是能够通过在器件的可编程逻辑内构建外设来加快处理速度。 这是Ad...

发表于 2018-01-12 03:50 170次阅读
基于Zynq SoC架构在器件的可编程逻辑内构建...

ZYNQ&AIX总线&PS与PL...

ZYNQ 、AXI协议、PS与PL内部通信 三种AXI总线分别为: AXI4:(For high-p...

发表于 2018-01-09 14:10 883次阅读
ZYNQ&AIX总线&PS与PL...

ZYNQ & AXI总线 & PS与PL内部通信(用户自定义IP)

发表于 2018-01-08 16:39 2393次阅读
ZYNQ & AXI总线 &  PS与PL内部通信(用户自定义IP)

无驱动问题的Zynq搭配Pmod开发解决方案

之前我们提到过「P,这一搭配FPGA开发板进行快速原型系统开发的利器。事实上,除了Pmod标准定义接...

发表于 2017-12-29 09:09 294次阅读
无驱动问题的Zynq搭配Pmod开发解决方案

FPGA设计思想,速度和面积互换原则不可忽视

流水线设计可以从某种程度上提高系统频率。。前提是:设计可以分为若干步骤进行处理,而且整个数据处理的过...

发表于 2017-12-18 09:41 2359次阅读
FPGA设计思想,速度和面积互换原则不可忽视

打造世界最强比特币挖矿机:FPGA vs ASI...

比特大陆公司,一个由芯片设计专家詹克团和吴忌寒联合创立的公司,拥有自己研发的专用集成电路芯片(ASI...

发表于 2017-12-12 16:52 18485次阅读
打造世界最强比特币挖矿机:FPGA vs ASI...

如何使用纯FPGA来实现嵌入式视觉方案

在本例这个简单的架构中,HDMI输入口接收的数据从原始的并行格式的视频数据、Hsync和VSync转...

发表于 2017-12-06 10:42 3825次阅读
如何使用纯FPGA来实现嵌入式视觉方案

PLC第一编程语言,梯形图设计很关键

如果该存储单元为“0”状态,对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反,称该软继电器为“0”或“OF...

发表于 2017-12-06 06:26 4640次阅读
PLC第一编程语言,梯形图设计很关键

【Z-turn Board试用体验】+ ZYNQ和Microblaze一起使用

发表于 2017-10-29 17:00 17717次阅读
【Z-turn Board试用体验】+ ZYNQ和Microblaze一起使用