Zybo是Digilent公司推出的一款基于Xilinx Zynq-7000系列中最小型號Z7010 SoC的嵌入式開發平臺，zybo上集成了豐富的多媒體外設接口，強大的Z7010芯片支持完成的系統設計，同時五個Pmod接口提供了豐富的擴展空間，想必很多人都聽說過zedboard的大名，其實可以說zybo是mini-zedboard。Zybo全棧開發教程共分為三部分：自定義IP、移植Linux操作系統、編寫驅動模塊和應用。通過這三部分你將能夠全面熟悉Zynq AP SoC架構的開發流程，包括FPGA邏輯電路設計、軟件編程、Linux操作系統及軟件開發，以及如何在Zybo開發板中應用這些技能。

在這個教程中，我們將以Digilent官網提供的Zybo Base System Design作為基礎。它的架構如圖?？梢钥吹?，UART1連接到USB-UART, SD0連接到SD Card Slot, USB0連接到USB-OTG port, Enet0連接到Giga-bit Ethernet Port，GPIO連接到Btn4/5，以及Quad SPI連接到on-board QSPI Flash。這些處理系統(Processing System, 簡稱PS)內的硬件IP通過復用I/O接口連接到板上的外設。在可編程邏輯(Programmable Logic, 簡稱PL)的部分，我們有HDMI Tx Controller, VDMA, I2C以及GPIO等等IP核。更多的資料可以看下載這個Zybo基本系統時包含的文件。

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教程開始之前我們要先明確所需要的資料如下：

Zybo Board硬件板卡

Vivado 2014.1 Webpack軟件開發環境

Zybo Base System：板卡底層基礎配置

U-boot：與ZYBO板卡硬件設計相關

Linux內核源碼

根文件系統

注:相關資料可以在Digilent的GitHub賬戶上找到（即 https://github.com/DigilentInc ）

自定義IP就是讓用戶在Zynq SoC的FPGA部分實現自己的功能模塊邏輯設計：

步驟一：下載zybo base system文件

根據自己的設計下載zybo base system壓縮包文件并解壓到指定目錄

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步驟二：使用vivado工具打開zybo base system文件

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首先我們需要設置Vivado的環境變量，共有四個選項分別是settings64.sh、settings32.sh、settings32.csh和settings64.csh，請根據機器系統是32位還是64位以及bash版本來使用。

步驟三：刪除已存在的LED模塊

首先我們要確保所有的IP模塊狀態保持最新狀態，如果有更新就會在頂部顯示一條黃色的提示欄，點擊更新（upgrade）即可，然后在base system中已經預先設置了一個LED模塊，這個模塊主要采用PS的I/O接口，我們要把這個IP刪除（如第二張圖所示）。

步驟四：設置ip核Vendor

在創建myLed IP核之前我們要Project Settings里面設置Vendor選項的名字，否則會引起Vivado軟件內部異常，名字可以根據自己喜好隨意設置。

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步驟五：創建myLed IP模塊

點擊菜單欄Tools—>Create and Package IP，彈出的對話框選擇Create a new AXI4 Peripheral，然后在彈出的對話框輸入IP名字、版本、存儲位置等相關信息，點擊Next繼續下一步。

步驟六：增加模塊接口

myLed IP采用AXI4外設接口，接口類型為Lite，模式為Slave，數據寬度32bits，寄存器數量為4，確保Name選項為S_AXI，實際上我們只需要一個寄存器，但是最小設置為4。

步驟七：編輯IP功能邏輯代碼

基本設置完成后點擊Next，我們需要選擇Edit IP，然后添加用戶定義的邏輯。我們要修改兩個文件，分別是MyLed_v1_0_S_AXI和MyLed_v_0（對應上圖順序），經過上面的修改我們將slv_reg0[3:0]與輸入端口led[3:0]連接起來。

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步驟八：封裝IP模塊

通過步驟七我們定義了IP邏輯，然后我們需要將它打包為一個黑盒，在Project Manager下拉菜單選擇Package IP，根據提示進行設置，保證彈出的對話框右側選項全部打上綠勾。

步驟九：將自定義IP myLed_v1.0增加到系統中

在block design的空白處右鍵選擇add IP，搜索myled找到剛才封裝的IP。增加myLed_v1.0模塊后，對話框頂部會出現綠色的提示框，我們點擊Run connection Automation，這個操作會將myLed IP的AXI4-Lite總線與PS連接起來。

步驟十：連接外部led端口

在空白處點擊右鍵選擇Create Port，設置為output，位寬led[3:0]，然后用鼠標拖拽將這個輸出端口與myLed_0的輸出接口led[3:0]建立連接。

步驟十一：修改約束文件，生成比特流文件

打開Constraints下拉菜單下的base.xdc管腳約束文件，將led[3:0]與FPGA硬件管腳綁定，即與zybo板上的四個led燈連接，最后在Program and Debug下拉菜單中選擇Generate Bitstream，至此自定義用戶IP并生成比特流文件完成。

下篇文章中將向大家介紹在本篇內容基礎上移植Linux操作系統，進一步深入了解Zynq SoC的開發模式。