Versal? 是由多個(gè)高度耦合的可配置塊組成的自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(ACAP)。這些塊包括NoC、AIE、PL和CIPS（CIPS本身包含不同的域：LPD和FPD）等，啟動這些塊時(shí)，需使用Vivado中的配置集進(jìn)行配置。
本篇博文是Versal“從零開始”調(diào)試系列的首篇。
這么多互連塊乍看之下似乎很復(fù)雜...但實(shí)際不盡然。在本篇博文中，我們將探討這些啟動文件及其使用方式。
這就切入正題...希望您不介意我用首字母縮寫詞。
以下我準(zhǔn)備的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，其中只有CIPS和NoC：

Control, Interfaces, and Processing Subsystem (CIPS)是所有Versal設(shè)計(jì)的通用IP，包含所有Versal器件通用的硬化IP。
其中主要包含兩個(gè)域：LDP和FDP。低功耗域(LPD)包含可配置啟動器件和I2C。全功耗域(FPD)則包含所有其它可配置IP，如GEM和USB等。此外還有AXI和調(diào)試接口，連接到PL、可配置NoC接口、時(shí)鐘、中斷和處理器子系統(tǒng)，全都可在Vivado IP integrator內(nèi)根據(jù)您的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行配置。
片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)經(jīng)高度耦合，可連接到PL IP和/或AIE以及DDR存儲器控制器。
所有這些配置二進(jìn)制文件(CDO)都封裝到單一容器文件內(nèi)，此文件稱為PDI文件，PDI表示可編程定義文件(Programmable Definition File)。
PDI：
如上所述，PDI包含所有可配置二進(jìn)制文件。其中還包含用于執(zhí)行這些二進(jìn)制文件的可執(zhí)行文件。
并且，如果PL包含帶有存儲器映射存儲器控制器的MicroBlaze，那么PDI中還包含存儲器映射接口(MMI)文件。
此 PDI 文件將在實(shí)現(xiàn)期間創(chuàng)建，并且可包含在 XSA 文件內(nèi)交付至 Vitis。來看看 impl_1 文件夾：

此處值得注意的兩個(gè)文件是PDI文件和BIF文件。
啟動鏡像格式：
啟動鏡像格式(BIF)文件包含所有啟動分區(qū)。
讓我們來一探究竟：

new_bif:
{
id_code=0x04ca8093
extended_id_code=0x01
id=0x2
image
{
name=WDI_FLAT
id=0x1c000000
partition
{
id=0x01
type=bootloader
file=gen_files/executable.elf
}
partition
{
id=0x09
type=pmcdata,load=0xf2000000
file=gen_files/pmc_data.cdo
}
partition
{
id=0x0C
type=cdo
file=gen_files/lpd_data.cdo
}
partition
{
id=0x0B
core=psm
file=static_files/psm_fw.elf
}
partition
{
id=0x03
type=cdo
file=design_1_wrapper.rcdo
}
partition
{
id=0x05
type=cdo
file=design_1_wrapper.rnpi
}
partition
{
id=0x08
type=cdo
file=gen_files/fpd_data.cdo
}
partition
{
id=0x0D
type=cdo
file=gen_files/subsystem.cdo
}
}
}

下表提取自《Versal 系統(tǒng)軟件開發(fā)指南》，可用于描述其中每個(gè)分區(qū)：

轉(zhuǎn)儲PDI：
用戶可以在Vitis中使用Bootgen實(shí)用工具來轉(zhuǎn)儲和查看PDI中的內(nèi)容：

bootgen-archversal-dump.pdi

用戶可以使用以下Bootgen命令從BIF創(chuàng)建PDI：

bootgen-archversal-image.bif-w-o.pdi

Platform Loader and Manager：
PLM負(fù)責(zé)加載分區(qū)（如上所示）和執(zhí)行平臺管理。所有CDO都加載到RAM中，然后執(zhí)行。ELF文件直接加載到目標(biāo)存儲器中，然后執(zhí)行。不支持就地執(zhí)行。
要調(diào)試潛在的PLM故障，可在此處的表 14 中找到錯(cuò)誤代碼。
在某些情況下，用戶可能需要修改Vitis生成的PDI，下面提供了兩個(gè)常見用例。
調(diào)試PLM：
用戶可以覆蓋PDI中的PLM，如UG1283中的第 129 頁所述，也可以重新生成PDI并導(dǎo)出硬件以將修改后的PDI添加到XSA中。
BIF文件如下所示：

new_bif:
{
image
{
{type=bootimage,file=base.pdi}
{type=bootloader,file=plm_debug.elf}
}
}

隨后，重新生成PDI。請務(wù)必保留PDI文件名（與Vivado生成的文件名相同）：

bootgen-archversal-image{filename.bif}-w-o{design_1_wrapper.pdi}

如果用戶隨后在Vivado中導(dǎo)出硬件，那么，修改后的PDI將被添加到XSA中。
瀏覽CDO/RNPI文件：
用戶可以使用XSCT中的cdoutil將二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換為可讀文本文件。以RNPI為例：

cdoutil-annotate-output-filedump.txt.rnpi

從上表中可以看到，rnpi文件包含PL復(fù)位命令。
我們可以在轉(zhuǎn)儲后的文本文件中查看這些命令：

在《Versal 寄存器參考資料》中可以交叉引用這些命令：

將定制CDO文件添加到PDI：
用戶還可以創(chuàng)建定制CDO文件，并將其添加到PDI中。
例如，我有一個(gè)IP，它在CIPS上受PS GPIO控制。
因此，我需要切換此PS GPIO：
首先創(chuàng)建一個(gè)txt文件，其中包含您希望在PDI內(nèi)執(zhí)行的寄存器寫入操作：

version2.0
mask_write0xff0b00180x10x1
mask_write0xff0b02c40x10x1
mask_write0xff0b02c80x10x1
mask_write0xff0b004c0x10x1

隨后，使用以下命令將此轉(zhuǎn)換為CDO文件：

cdoutil-output-binary-be-output-filecustom.cdocustom.txt

下一步，導(dǎo)航到Vivado工程目錄內(nèi)的 .runs_0/impl_1 文件夾，打開BIF文件，并追加以下內(nèi)容（在最后一個(gè) } 內(nèi)）：

image
{
name=custom_cdo
id=0x1234567
partition
{
id=0x12
type=cdo
file=custom.cdo
}
}

隨后，重新生成PDI并導(dǎo)出至硬件，更新后的PDI將添加到XSA：

bootgen-archversal-imagedesign_1_wrapper.bif-w-odesign_1_wrapper.pdi

依次單擊“File -> Export Hardware (Include Device Image)”（文件 > 導(dǎo)出硬件（包含器件鏡像））

運(yùn)行Updatemem
如果Versal設(shè)計(jì)包含 MicroBlaze（含LMB存儲器），并且您要使用可執(zhí)行ELF來更新LMB BRAM，那么同樣可以使用以上方法。例如：
瀏覽至 .runs/impl_0 文件夾，并運(yùn)行Updatemem。例如，這里我創(chuàng)建了更新后的RCDO。但您也可以保留名稱不變。否則，您需要更新BIF文件：

隨后，重新生成PDI并導(dǎo)出至硬件，更新后的PDI將被添加到XSA中：

bootgen-archversal-imagedesign_1_wrapper.bif-w-odesign_1_wrapper.pdi

依次單擊“File -> Export Hardware (Include Device Image)”（文件 > 導(dǎo)出硬件（包含器件鏡像））

總結(jié)：
本篇博文并非Versal啟動文件的完整指南。
所有這些信息都能在TRM和SSDG中找到。我希望本文能夠向用戶簡要介紹 Versal 啟動文件，供用戶以此作為起點(diǎn)，按需進(jìn)一步深入調(diào)研。


后續(xù)內(nèi)容
如何在 Vitis 中調(diào)試 Versal PLM
在這篇博文中，我們將探討如何在Vitis? 中調(diào)試Platform Loader Manager (PLM)。

審核編輯：湯梓紅