# Zynq

**Repository Path**: BUAA-CI-LAB/zynq

## Basic Information

- **Project Name**: Zynq
- **Description**: Lab 3：Zynq 开发环境
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-10-02
- **Last Updated**: 2026-10-09

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

## 1 实验目标

DTA TODO

## 2 环境配置

> 需要说明一下所需存储空间，安装vivado约xxG，WSL约100G

### 2.1 安装 Vivado 2025.2

DTA TODO

> 安装 Windows 版，安装过程无需逐步给出，勾选开发平台那页需要截个图（只勾选ZYNQ 7000平台），命名为 01.png。

### 2.2 安装 WSL2

DTA TODO

### 2.3 安装 Petalinux 2025.2

DTA TODO

> 参考北航云盘 `文档/course_s4_ZYNQ那些事儿-Linux实验篇V1.07.pdf` 的《第三章 Petalinux 工具安装》，统一安装到 `/opt/pkg/petalinux` 下。
>

## 3 实验任务

### 3.1 任务一：基于 Vivado 生成硬件描述文件

#### 3.1.1 新建工程

- 打开 Vivado 软件，在欢迎页点击 `Create Project`。

- 填写项目名和项目路径，继续下一步。

    ![](images/02.png)

- 如下图取消勾选第一个多选框，不指定源文件，之后一直点击下一步。

    ![](images/03.png)

- 选择 FPGA 型号，可以使用上面筛选条件：`Zynq-7000` 系列，封装为 `clg400`，速度等级为 `-2`。选择 `xc7z020clg400-2`，继续下一步，完成工程创建。

    ![](images/04.png)

#### 3.1.2 创建 Block Design

- 点击左边 `Create Block Design` 创建 Block Design，默认名称为 `design_1`。

- 点击加号搜索 ZYNQ 的 Processing System（PS），添加该 IP。

    ![](images/05.png)

- 添加成功后便会在窗口中间出现 PS 模块，双击进入配置，如图。

    ![](images/06.png)

#### 3.1.3 配置 PS

- **配置 DDR**：DDR 的型号见官方文档（北航云盘 `文档/AX7020_UG.pdf`），参考如下配置。

    ![](images/07.png)

    ![](images/08.png)

- **启用 UART**：如下图选择 `UART1`，对应 `48-49` 端口。

    > 为什么这么选？参见北航云盘 `文档/AX7020开发板原理图V2.0.pdf` 第 4 页如下端口。
    >
    > ![](images/09.png)

    ![](images/10.png)

- **启用 SD 卡**：如下图选择 `SD0`，对应 `40-45` 端口。

    ![](images/18.png)

- **启用网口**：如下图选择 `Enet0`，对应 `16-27` 端口。

    ![](images/19.png)

- **启用 MDIO**：展开 Ethernet 0，如下图选择 `MDIO`，对应 `52-53` 端口。

    ![](images/23.png)

- **UART 波特率配置**：如下图波特率配置为 `115200`，之后会用到。

    ![](images/11.png)

- **配置 Bank 电压**：如下图 Bank0 和 Bank1 的电压分别设置为 `LVCMOS 3.3V` 和 `LVCMOS 1.8V`。

    ![](images/12.png)

- **移除 GP0**：如下图取消勾选。

    ![](images/13.png)

- **移除 PS 提供给 PL 的时钟**：如下图取消勾选。

    ![](images/14.png)

- **移除 PS 提供给 PL 的时钟复位接口**：如下图取消勾选。

    ![](images/15.png)

- 点击 OK，得到如下 PS 模块。

    ![](images/16.png)

- 点击上面的 `Run Block Automation`，自动生成端口。

- 点击上面的勾号图标（Validate Design）检查是否有错误。

    ![](images/17.png)

#### 3.1.4 生成硬件描述文件

- 按下图操作，生成输出文件.

    ![](images/20.png)

- 按下图操作，生成顶层 wrapper，选择由 Vivado 自动更新。

    ![](images/21.png)

- 按下图操作导出硬件，因为本次实验不包含 PL ，所以无需生成 bitstream，默认在项目目录下生成 `.xsa` 文件，这里统一命名为 `system.xsa`。

    ![](images/22.png)

### 3.2 任务二：制作 SD 卡

DTA TODO

> 可以参考之前课程的文档，需要分成FAT和EXT两个分区。

### 3.3 任务三：编译 Linux

- 加载 PetaLinux 环境。

    ```bash
    cd lab3-zynq
    source /opt/pkg/petalinux/settings.sh
    ```

- 创建 PetaLinux 工程，以下命令将会在 `lab3-zynq` 下生成 `ax_peta` 目录，进入目录。

    ```bash
    petalinux-create --type project --template zynq --name ax_peta
    cd ax_peta
    ```

- 执行以下命令，使用前面生成的 XSA 文件**配置 PetaLinux 工程的硬件信息**，将会打开下图所示的图形化界面，本实验全部使用默认配置，Save 之后直接 Exit 即可。

    ```bash
    petalinux-config --get-hw-description <system.xsa的文件路径>
    ```

    > Windows 目录下的文件挂载在 `/mnt/盘符` 下，比如项目路径为 `D:/lab3_vivado_ws`，则 XSA 文件路径可以写 `/mnt/d/lab3_vivado_ws/system.xsa`。

    ![](images/27.png)

- 执行以下命令**配置 Linux 内核**，中途会打开图形化界面，全部保持默认，Save 后 Exit 即可。

    ```bash
    petalinux-config -c kernel
    ```

    > 如果遇到网络问题实在无法解决，可以在北航云盘 `编译缓存` 文件夹中下载 `downloads.tar.gz` 和 `sstate-cache.tar.gz`，解压后得到 `downloads` 和 `sstate-cache` 替换 `ax_peta/build/` 下的同名文件，再执行命令即可。

    ![](images/28.png)

- 执行以下命令配置根文件系统，同样会打开图形化界面，保持默认，Save 后 Exit 即可。

    ```bash
    petalinux-config -c rootfs
    ```

    ![](images/29.png)

- 执行以下命令**编译 PetaLinux**。

    ```bash
    petalinux-build
    ```

- 执行以下命令**生成 BOOT 文件**，将会在 `images/linux/` 路径下生成 `BOOT.BIN` 文件。

    ```bash
    petalinux-package boot --fsbl ./images/linux/zynq_fsbl.elf --u-boot --force
    ```

- 将 `images/linux/` 路径下的 `BOOT.BIN` 和 `image.ub` 复制到 SD 卡，复制前最好先格式化一下 SD 卡，然后插到开发板上，开发板设置到 SD 卡启动

- 将 SD 卡使用读卡器插入电脑，

- 运行脚本部署到 SD 卡

    ```bash
    ./scripts/deploy_sd_replace.sh
    ```

### 3.4 任务四：在开发板上运行 MiniMind 软件流程

#### 3.3.1 配置串口工具

- 连接开发板的电源、UART、网口。

- 安装串口驱动，见北航云盘 `驱动/CP210x_Windows_Drivers.zip`，自行下载并安装。

- 自行下载 `PuTTY` 软件。

- 在设备管理器中观察串口号，如下图。

    ![](images/24.png)

- 在 PuTTY 中进行如下设置，填入上面的串口号和之前设置过的波特率。

    ![](images/25.png)

- 如下图确认一下串口的校验（Parity）和流控（Flow control）都是 None。

    ![](images/26.png)

- 点击 `Open` 打开会话。

## 4 作业提交

DTA TODO

撰写实验报告，需要包含以下内容：

- 各任务的流程总结，因为实验步骤繁琐，希望大家能简要梳理一下。
- 各任务完成的截图。
- 开发板上运行 MiniMind 的结果，分析性能瓶颈。

并回答以下问题：

- 请搜索了解 `petalinux-config --get-hw-description` 命令的配置项，尤其是 `Subsystem Hardware Settings` 中的各项。
- ……