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在PYNQ的base overlay 中添加了MicroBlaze，通過(guò)MicroBlaze 來(lái)配置PMOD 和ardonio 接口并驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。但是平常我們對(duì)MicroBlaze 編程都是將MicroBlaze 的代碼文件被硬件的bitstream文件融合成一個(gè)文件下載到FPGA里面去執(zhí)行。但是，在PYNQ里面顯然不是這樣的。PYNQ的邏輯部分也就是Overlay都是在系統(tǒng)起來(lái)后動(dòng)態(tài)加載的，再啟動(dòng)MicroBlaze里面的程序。那么這一切都是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

首先在PYNQ的overlay里面的MicroBlaze使用的是雙端口Block RAM，PS端可以對(duì)這個(gè)RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，那么問(wèn)題就簡(jiǎn)單了，等overlay配置完成，PS端再將二進(jìn)制程序文件吸入的到MicroBlaze指令存儲(chǔ)器里面，再?gòu)?fù)位MicroBlaze就可以了。

這一過(guò)程設(shè)計(jì)復(fù)雜的文件調(diào)用和地址映射。首先來(lái)看一下這一功能在Python里面實(shí)現(xiàn)的。

首先我們看一個(gè)使用MicroBlaze的例子，以Pmod ADC為例。測(cè)試代碼如下：

from pynq.overlays.base import BaseOverlay

from pynq.lib import Pmod_ADC

base = BaseOverlay（“base.bit”）

if_id = input（“Type in the interface ID used （PMODA or PMODB）： ”）

if if_id.upper（）==‘PMODA’：

adc = Pmod_ADC（base.PMODA）

else：

adc = Pmod_ADC（base.PMODB）

先調(diào)用base overlay，這個(gè)不用說(shuō)。接下來(lái)使用的一個(gè)Pmod_ADC函數(shù)指定Pmod接口是A還是B。這個(gè)函數(shù)在pmod_adc.py文件里，讓我們進(jìn)如pmod_adc.py看一下這個(gè)函數(shù)：

PMOD_ADC_PROGRAM = “pmod_adc.bin”

class Pmod_ADC（object）：

def __init__（self， mb_info）：

self.microblaze = Pmod（mb_info， PMOD_ADC_PROGRAM）

self.log_running = 0

這里面使用一個(gè)Pmod函數(shù)指定了所使用的程序文件，也就是pmod_adc.bin。這程序是自己寫(xiě)的MicroBlaze程序編譯生成的，可以在SDK里面完成程序并編譯得到.bin文件。

在pmod.py文件里面我們可以看到Pmod函數(shù)通過(guò)super（）函數(shù)調(diào)用父PynqMicroblaze里面初始化函數(shù)。關(guān)于super（）函數(shù)的使用自行谷歌。

from pynq.lib import PynqMicroblaze

class Pmod（PynqMicroblaze）：

def __init__（self， mb_info， mb_program）：

if not os.path.isabs（mb_program）：

mb_program = os.path.join（BIN_LOCATION， mb_program）

super（）.__init__（mb_info， mb_program）

在 PynqMicroblaze里面，使用了PL.load_ip_data函數(shù)來(lái)載入我們的二進(jìn)制程序文件。并在載入完成后使用了run（）函數(shù)，在run（）函數(shù)里面復(fù)位了MicroBlaze。

class PynqMicroblaze：

def run（self）：

self.state = ‘RUNNING’

self.reset_pin.write（0）

def program（self）：

self.reset（）

PL.load_ip_data（self.ip_name， self.mb_program， zero=True）

if self.interrupt：

self.interrupt.clear（）

self.run（）

讓我們?cè)龠M(jìn)入pl.py，會(huì)發(fā)現(xiàn) load_ip_data函數(shù)使用MMIO接口函數(shù)寫(xiě)入了程序文件。

def load_ip_data（cls， ip_name， data， zero=False）：

cls.client_request（）

with open（data， ‘rb’） as bin_file：

size = os.fstat（bin_file.fileno（））.st_size

target_size = cls._ip_dict［ip_name］［‘a(chǎn)ddr_range’］

if size 》 target_size：

raise RuntimeError（“Binary file too big for IP”）

mmio = MMIO（cls._ip_dict［ip_name］［‘phys_addr’］， target_size）

buf = bin_file.read（size）

mmio.write（0， buf）

if zero and size 《 target_size：

mmio.write（size， b‘\x00’ * （target_size - size））

cls._ip_dict［ip_name］［‘state’］ = data

cls.server_update（）

到此整個(gè)MicroBlaze程序文件的加載過(guò)程就已經(jīng)講完了。

還有些細(xì)節(jié)問(wèn)題在后面的文章里面再寫(xiě)吧。