搞過(guò)ZYNQ的朋友應(yīng)該都有這種體驗(yàn)在Vivado里把硬件工程跑通了、SDK里應(yīng)用程序也編譯過(guò)了仿真一切正常結(jié)果到了要把程序固化到flash這一步突然卡住。網(wǎng)上搜一圈要么是零零散散的截圖要么是只說(shuō)“點(diǎn)Program Flash就行”的教程真到自己動(dòng)手各種報(bào)錯(cuò)撲面而來(lái)。這篇文章我就把自己實(shí)際燒寫(xiě)ZYNQ程序到flash的完整過(guò)程、踩過(guò)的坑、排查思路都整理出來(lái)從啟動(dòng)流程到FSBL的作用從QSPI和NAND的選擇到具體的燒寫(xiě)命令一次性講透。這里要說(shuō)明一下這篇文章面向的是所有用ZYNQ做開(kāi)發(fā)的朋友不管是剛上手的新手還是被燒寫(xiě)問(wèn)題折磨的老手應(yīng)該都能從中找到自己需要的東西。內(nèi)容以Xilinx官方工具鏈Vivado SDK/Vitis為主線覆蓋QSPI Flash和NAND Flash兩種最常見(jiàn)的固化場(chǎng)景同時(shí)也會(huì)提到SD卡啟動(dòng)的替代方案以及在工程實(shí)踐中經(jīng)常碰到的幾個(gè)典型報(bào)錯(cuò)。1. 燒寫(xiě)之前必須搞清楚的啟動(dòng)流程很多人在燒寫(xiě)flash這一步翻車根源不是操作不對(duì)而是對(duì)整個(gè)啟動(dòng)流程理解不夠。ZYNQ的啟動(dòng)機(jī)制和單片機(jī)完全不一樣別拿STM32那套思路往上面套。1.1 ZYNQ的啟動(dòng)鏡像到底由什么組成先看一個(gè)最核心的問(wèn)題ZYNQ從flash啟動(dòng)時(shí)硬件上電后到底執(zhí)行了什么答案不是你的應(yīng)用程序而是一級(jí)引導(dǎo)程序后面跟著FSBL、bitstream、SSBL通常是U-Boot和應(yīng)用程序。整個(gè)鏡像文件被稱為BOOT.bin它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致是啟動(dòng)頭Boot Header包含鏡像描述信息、加密選項(xiàng)、校驗(yàn)值等是BootROM解析鏡像的入口。FSBLFirst Stage Boot Loader由Xilinx提供模板負(fù)責(zé)初始化DDR、時(shí)鐘、MIO等并加載后續(xù)鏡像。硬件比特流bitstream如果PL端有邏輯比特流由FSBL加載到PL。第二階段引導(dǎo)程序或應(yīng)用程序U-Boot或裸機(jī)程序最終交到用戶程序執(zhí)行。上電時(shí)ZYNQ片內(nèi)的BootROM會(huì)先運(yùn)行根據(jù)MIO引腳的電平配置決定從哪個(gè)接口啟動(dòng)比如QSPI、NAND、SD或者JTAG。BootROM把BOOT.bin開(kāi)頭的一段代碼讀入片上RAM然后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行也就是進(jìn)入FSBL流程。所以你會(huì)看到SDK里燒寫(xiě)flash時(shí)強(qiáng)制要求先選擇一個(gè)FSBL文件提示“A valid FSBL file is required for flash operation”。這不是Xilinx故意為難你而是燒寫(xiě)工具必須用FSBL來(lái)完成flash的初始化和擦寫(xiě)操作。1.2 QSPI、NAND和SD卡啟動(dòng)介質(zhì)怎么選ZYNQ支持的啟動(dòng)介質(zhì)主要是這幾種QSPI Flash、NAND Flash、SD卡還有JTAG調(diào)試模式。選哪個(gè)取決于你的應(yīng)用場(chǎng)景。QSPI NOR Flash是最常用的。它的優(yōu)點(diǎn)在于接口簡(jiǎn)單、讀取速度快、可靠性高而且Xilinx的IP核支持得很完善。容量一般在16MB到128MB之間對(duì)于中小型工程綽綽有余。大部分開(kāi)發(fā)板比如米爾、正點(diǎn)原子、黑金這些板載的都是QSPI Flash。如果是裸機(jī)程序或者Linux系統(tǒng)比較精簡(jiǎn)QSPI完全夠用。NAND Flash的優(yōu)勢(shì)在容量動(dòng)輒512MB甚至更大適合存放大的文件系統(tǒng)、視頻數(shù)據(jù)等。但NAND本身有壞塊管理、ECC校驗(yàn)等一堆問(wèn)題而且ZYNQ支持的NAND型號(hào)有限在Xilinx官方文檔UG585里有詳細(xì)的兼容列表。買芯片前一定要查一下型號(hào)在不在支持范圍內(nèi)否則就算燒寫(xiě)成功也可能啟動(dòng)異常。SD卡啟動(dòng)是另一條路嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不算燒寫(xiě)flash但也經(jīng)常被用來(lái)運(yùn)行Linux系統(tǒng)。SD卡容量大、方便更換開(kāi)發(fā)階段尤其好用。很多基于ZYNQ的bootloader在線升級(jí)設(shè)計(jì)就是SD卡啟動(dòng)Linux配合應(yīng)用程序去更新QSPI里的鏡像。我的建議是產(chǎn)品量產(chǎn)用QSPI固化開(kāi)發(fā)調(diào)試用SD卡NAND除非有容量剛需否則盡量避開(kāi)。理由很簡(jiǎn)單QSPI在工具鏈支持上最成熟出問(wèn)題的概率最低這一點(diǎn)在后面的燒寫(xiě)步驟里會(huì)有體現(xiàn)。2. 燒寫(xiě)方案選型與工具分析搞清楚啟動(dòng)流程之后接下來(lái)要選燒寫(xiě)方案。ZYNQ燒寫(xiě)flash的途徑主要有三條SDK/Vitis圖形界面燒寫(xiě)、命令行工具燒寫(xiě)、第三方燒寫(xiě)器燒寫(xiě)。三者各有適用場(chǎng)景不能一概而論。2.1 SDK圖形界面燒寫(xiě)和命令行燒寫(xiě)怎么取舍圖形界面燒寫(xiě)是入門首選。在Vitis舊版SDK里連接開(kāi)發(fā)板右鍵點(diǎn)擊FSBL工程選擇Run As → Launch on Hardware先把FSBL下載到板上跑起來(lái)然后選擇Xilinx → Program Flash填寫(xiě)flash類型、鏡像路徑等參數(shù)點(diǎn)Program就完事。命令行燒寫(xiě)用的是program_flash工具它支持更靈活的腳本化操作適合產(chǎn)線批量燒寫(xiě)和自動(dòng)化集成。比如可以寫(xiě)成一條命令program_flash -f BOOT.bin -offset 0 -flash_type qspi-x4-single -fsbl fsbl.elf -cable type xilinx_tcf url TCP:127.0.0.1:3121這條命令的效果和圖形界面是一樣的但可以放進(jìn)CI腳本里或者封裝成產(chǎn)線工具效率和可維護(hù)性都高得多。另外還有一個(gè)更新一點(diǎn)的方案是用xsdb programmer命令行。xsdb是Xilinx的調(diào)試服務(wù)器配合tcf agent可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程燒寫(xiě)這在板卡不在手邊的時(shí)候特別有用。2.2 JTAG、串口、第三方燒寫(xiě)器到底有什么區(qū)別燒寫(xiě)通道的選擇同樣關(guān)鍵。ZYNQ最常用的燒寫(xiě)通道是JTAG因?yàn)镴TAG直接鏈到CPU的調(diào)試訪問(wèn)端口DAP可以控制CPU執(zhí)行任意代碼包括FSBL。通過(guò)JTAG加載FSBL后FSBL再對(duì)接flash讀寫(xiě)這就是“JTAG燒寫(xiě)”的本質(zhì)。串口燒寫(xiě)則是另一種思路它不著眼于JTAG鏈而是通過(guò)UART把鏡像傳給一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行起來(lái)的引導(dǎo)程序比如U-Boot由U-Boot把數(shù)據(jù)寫(xiě)入flash。這種方式在現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)時(shí)用得比較多因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)不一定有JTAG調(diào)試器。但你搜“串口燒寫(xiě)失敗”會(huì)發(fā)現(xiàn)一堆帖子原因主要集中在波特率不匹配、流控打開(kāi)、鏡像帶校驗(yàn)頭導(dǎo)致U-Boot拒絕寫(xiě)入等方面。我個(gè)人建議是能用JTAG就用JTAG串口燒寫(xiě)適合用在產(chǎn)品已經(jīng)交付后的現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)場(chǎng)景。第三方燒寫(xiě)器比如之前相關(guān)搜索里出現(xiàn)的BeeProg2屬于通用編程器直接夾在flash芯片引腳上燒。這種方案通常用于空板貼片前的預(yù)燒寫(xiě)或者flash焊在板上但JTAG鏈路被占用的情況。用編程器燒寫(xiě)要特別注意芯片封裝適配器和電壓匹配稍有疏忽就可能損傷芯片。3. 詳細(xì)實(shí)操編譯BOOT.bin并燒寫(xiě)QSPI Flash現(xiàn)在進(jìn)入正題以QSPI Flash燒寫(xiě)為例完整走一遍從構(gòu)建鏡像到燒寫(xiě)驗(yàn)證的流程。3.1 從硬件工程到BOOT.bin的完整構(gòu)建流程第一步在Vivado里完成硬件工程的綜合、實(shí)現(xiàn)并導(dǎo)出硬件平臺(tái)。注意勾選“Include bitstream”這樣導(dǎo)出的XSA文件里才會(huì)包含PL端配置。如果你只需要PS端跑裸機(jī)不需要PL邏輯那XSA里也可以沒(méi)有bitstream但FSBL會(huì)跳過(guò)PL初始化這個(gè)沒(méi)關(guān)系。第二步打開(kāi)Vitis基于XSA創(chuàng)建platform工程然后創(chuàng)建一個(gè)FSBL工程。FSBL可以從Xilinx提供的模板生成在Vitis里新建Application Project時(shí)模板列表里找到“Zynq FSBL”直接生成即可。第三步創(chuàng)建你的應(yīng)用程序工程。如果是裸機(jī)程序編譯生成ELF如果是Linux系統(tǒng)這一步就要用PetaLinux生成U-Boot和image.ub然后把FSBL、bitstream、U-Boot打包。第四步生成BOOT.bin。在Vitis的Xilinx菜單下選擇Create Boot Image界面里按順序添加分區(qū)1FSBL類型選bootloader文件為fsbl.elf分區(qū)2bitstream文件為design_1_wrapper.bit分區(qū)3應(yīng)用程序或U-Boot文件為app.elf或u-boot.elf生成后得到一個(gè)BOOT.bin。如果用PetaLinux可以用以下命令一條龍生成petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot --force這條命令會(huì)自動(dòng)把FSBL、比特流和U-Boot打包成BOOT.bin。3.2 使用Vitis圖形界面燒寫(xiě)QSPI Flash燒寫(xiě)前先準(zhǔn)備硬件環(huán)境開(kāi)發(fā)板通電JTAG調(diào)試器Digilent JTAG-HS2/3或Xilinx Platform Cable USB連接到PC板卡上啟動(dòng)模式跳線設(shè)為JTAG模式。注意如果跳線設(shè)成了QSPI啟動(dòng)JTAG鏈路可能被BootROM引導(dǎo)流程干擾導(dǎo)致下載失敗。打開(kāi)Vitis連接目標(biāo)板?？梢韵冗\(yùn)行一個(gè)空的FSBL到板上確保JTAG鏈路和DDR初始化正常。然后在菜單欄選擇Xilinx → Program Flash彈窗里這樣配置Image File選擇BOOT.bin路徑Offset填0x0Flash Type選qspi-x4-single或qspi-x1-single依據(jù)原理圖上的連接方式FSBL File選擇fsbl.elf勾選Verify after flash點(diǎn)擊Program工具會(huì)自動(dòng)通過(guò)JTAG把FSBL加載到片上RAM運(yùn)行然后FSBL初始化QSPI控制器執(zhí)行擦除、編程、校驗(yàn)。QSPI Flash容量不大比如16MB整個(gè)流程通常在一兩分鐘內(nèi)完成。如果鏡像比較大比如幾十MB時(shí)間會(huì)明顯變長(zhǎng)這時(shí)候不要誤以為卡死了看右下角log進(jìn)度就行。燒寫(xiě)完成后把啟動(dòng)模式跳線改到QSPI重新上電。如果一切正常程序會(huì)自己跑起來(lái)。如果板子沒(méi)有反應(yīng)優(yōu)先檢查BOOT.bin里的FSBL分區(qū)是不是放在第一個(gè)以及啟動(dòng)模式引腳的電平組合是否和板卡手冊(cè)一致。3.3 命令行燒寫(xiě)與u-boot下燒寫(xiě)NAND FlashQSPI用圖形界面夠了但NAND Flash的燒寫(xiě)情況復(fù)雜一些因?yàn)镹AND有壞塊、頁(yè)大小、OOB區(qū)等概念Xilinx的圖形界面支持度不如QSPI好。到這一步我建議轉(zhuǎn)用命令行工具或者U-Boot來(lái)燒寫(xiě)。用program_flash命令燒寫(xiě)NAND的典型用法program_flash -f BOOT.bin -offset 0x0 -flash_type nand-x8 -fsbl fsbl.elf -verify需要注意flash_type參數(shù)必須與硬件實(shí)際使用的NAND顆粒規(guī)格一致x8還是x16是否帶ECC這些參數(shù)在UG585或者Vitis文檔里有明確說(shuō)明。燒寫(xiě)NAND時(shí)FSBL里也需要正確配置NAND驅(qū)動(dòng)否則擦寫(xiě)會(huì)失敗。另一種常見(jiàn)做法是通過(guò)U-Boot燒寫(xiě)。先讓板子從SD卡啟動(dòng)進(jìn)入U(xiǎn)-Boot然后用tftp把鏡像下載到DDR再用nand erase、nand write命令寫(xiě)入。流程如下setenv ipaddr 192.168.1.100 setenv serverip 192.168.1.10 tftp 0x3000000 BOOT.bin nand erase 0x0 0x800000 nand write 0x3000000 0x0 0x800000這種方式的好處是不依賴JTAG調(diào)試器現(xiàn)場(chǎng)只需要網(wǎng)線和串口線就能完成升級(jí)。這個(gè)思路其實(shí)就是很多“基于ZYNQ的bootloader在線升級(jí)設(shè)計(jì)”的核心——系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)之后通過(guò)自定義應(yīng)用程序讀取新鏡像然后調(diào)用flash驅(qū)動(dòng)完成在線更新。這里有個(gè)大坑寫(xiě)入長(zhǎng)度必須是頁(yè)大小的整數(shù)倍NAND的頁(yè)大小常見(jiàn)是2KB或4KB算錯(cuò)的話末尾數(shù)據(jù)會(huì)丟失。3.4 制作SD卡啟動(dòng)盤并合理規(guī)避flash燒寫(xiě)風(fēng)險(xiǎn)有時(shí)候flash燒寫(xiě)頻繁出錯(cuò)或者你只是想快速驗(yàn)證Linux系統(tǒng)我會(huì)建議干脆先用SD卡啟動(dòng)。SD卡啟動(dòng)的鏡像文件不是BOOT.bin而是需要一張包含BOOT.bin由FSBLbitstreamU-Boot組成和image.ub的SD卡。制作SD卡啟動(dòng)盤的一般步驟用分區(qū)工具把SD卡分成兩個(gè)分區(qū)第一個(gè)分區(qū)格式化為FAT32放BOOT.bin和boot.scr第二個(gè)分區(qū)格式化為ext4放image.ub和根文件系統(tǒng)。將PetaLinux生成的BOOT.bin、boot.scr、image.ub復(fù)制到對(duì)應(yīng)分區(qū)。插入SD卡開(kāi)發(fā)板跳線設(shè)為SD啟動(dòng)上電。SD卡啟動(dòng)非常適合開(kāi)發(fā)階段反復(fù)調(diào)試不會(huì)磨損板載flash也不怕燒錯(cuò)變磚。很多ZYNQ在線升級(jí)方案就是利用SD卡啟動(dòng)Linux在Linux里跑一個(gè)升級(jí)服務(wù)接收新的固件包然后把固件寫(xiě)入QSPI Flash實(shí)現(xiàn)不拆機(jī)升級(jí)。這種方案繞開(kāi)了直接燒flash的風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)失敗還可以回退到SD卡系統(tǒng)容錯(cuò)性很好。4. 常見(jiàn)問(wèn)題與排查技巧實(shí)錄這部分我直接整理成速查表的形式每個(gè)問(wèn)題都附上排查思路和解決方法。下面這些報(bào)錯(cuò)基本覆蓋了90%以上的人會(huì)遇到的場(chǎng)景。4.1 Error: Flash Download Failed - Target DLL has been cancelled這個(gè)報(bào)錯(cuò)太經(jīng)典了幾乎每個(gè)用Vitis燒寫(xiě)的人都會(huì)碰上一次。它的含義是燒寫(xiě)過(guò)程中目標(biāo)DLL被中止通常是JTAG鏈路出現(xiàn)異?；蛘逨SBL運(yùn)行崩潰導(dǎo)致燒寫(xiě)進(jìn)程中斷。排查順序按下面的來(lái)檢查JTAG連接確認(rèn)調(diào)試器被PC識(shí)別并檢查板卡JTAG鏈路是否完整部分開(kāi)發(fā)板JTAG和QSPI/其他外設(shè)共用引腳看板卡手冊(cè)確認(rèn)是否有跳線沖突。檢查啟動(dòng)模式燒寫(xiě)時(shí)跳線務(wù)必設(shè)在JTAG模式如果設(shè)成了QSPI或SD啟動(dòng)BootROM的啟動(dòng)流程可能干擾FSBL的執(zhí)行。檢查FSBL是否選對(duì)Program Flash對(duì)話框里FSBL File一欄必須指向與當(dāng)前硬件匹配的FSBL。如果FSBL是別的板子的初始化DDR或QSPI時(shí)就會(huì)崩然后報(bào)這個(gè)錯(cuò)。檢查電源穩(wěn)定性ZYNQ對(duì)電源紋波比較敏感尤其是DDR供電異常時(shí)FSBL初始化DDR會(huì)卡住表現(xiàn)就是Target DLL cancelled。4.2 A valid FSBL file is required for flash operation這個(gè)提示是Vitis在Program Flash時(shí)彈出的很多新手會(huì)問(wèn)“我明明選了BOOT.bin為什么還要FSBL”原因前面講過(guò)——BOOT.bin里的FSBL在燒寫(xiě)過(guò)程中不一定會(huì)被重新執(zhí)行而Program Flash功能需要FSBL來(lái)初始化flash控制器并執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。注意BOOT.bin里已經(jīng)有FSBL了但你仍然需要在Program Flash對(duì)話框里單獨(dú)指定fsbl.elf。這是工具的設(shè)計(jì)要求不是可以省掉的選項(xiàng)。如果找不到fsbl.elf回到platform工程旁邊的FSBL工程里找Debug或Release目錄。4.3 Cant perform JTAG flash, because OpenOCD server is not running這個(gè)報(bào)錯(cuò)常見(jiàn)于新版Vitis或使用第三方調(diào)試器如SEGGER J-Link、OpenOCD的環(huán)境。OpenOCD本身是一個(gè)開(kāi)源的調(diào)試工具Vitis工程里如果檢測(cè)不到調(diào)試服務(wù)器就會(huì)報(bào)這個(gè)錯(cuò)。解決思路有兩個(gè)方向。一是用Xilinx官方調(diào)試器Digilent JTAG-HS系列等此時(shí)Vitis會(huì)啟動(dòng)自帶的hw_server和target manager不會(huì)依賴OpenOCD二是你確實(shí)要用OpenOCD那么先啟動(dòng)OpenOCD服務(wù)openocd -f interface/ftdi/jtagkey2.cfg -f target/zynq.cfg確保OpenOCD進(jìn)程保持運(yùn)行再回到Vitis或命令行執(zhí)行燒寫(xiě)。這個(gè)場(chǎng)景在Linux主機(jī)上比較常見(jiàn)Windows下多數(shù)還是用官方驅(qū)動(dòng)居多。4.4 串口燒寫(xiě)失敗的問(wèn)題排查串口燒寫(xiě)失敗的原因我在實(shí)際支持中見(jiàn)到的可以歸為三類。波特率不匹配U-Boot默認(rèn)波特率常見(jiàn)為115200如果你串口終端軟件那邊設(shè)成9600或其他值看著就是亂碼收到的數(shù)據(jù)全是壞的。鏡像格式不對(duì)U-Boot燒寫(xiě)時(shí)通常要求鏡像帶頭部信息比如mkimage生成的鏡像。如果直接把BOOT.bin通過(guò)串口發(fā)給U-BootU-Boot會(huì)拒收因?yàn)樗诖目赡苁撬J(rèn)識(shí)的image格式。文件傳輸協(xié)議問(wèn)題串口燒寫(xiě)常用ymodem或xmodem協(xié)議。有些終端工具對(duì)超大文件支持不好傳輸?shù)揭话刖蛿?。盡量把鏡像控制在幾MB以內(nèi)或者換一個(gè)成熟的終端工具。如果條件允許串口燒寫(xiě)只作為備用方案。優(yōu)先JTAG其次是U-Boot網(wǎng)口tftp最后才是串口。4.5 燒寫(xiě)完成后板子無(wú)反應(yīng)這個(gè)問(wèn)題的原因就要結(jié)合啟動(dòng)流程來(lái)查了。先看電源指示燈和時(shí)鐘是否正常。ZYNQ板卡上一般有PS_CLK用示波器量一下如果時(shí)鐘沒(méi)有起振PS端根本沒(méi)跑起來(lái)。再確認(rèn)啟動(dòng)模式引腳設(shè)置。ZYNQ的啟動(dòng)模式由MIO[5:2]的電平?jīng)Q定每一種組合對(duì)應(yīng)一種啟動(dòng)介質(zhì)比如0110對(duì)應(yīng)QSPI。如果跳線設(shè)置和實(shí)際燒錄介質(zhì)不一致BootROM讀了錯(cuò)誤的介質(zhì)自然啟動(dòng)不了。還有一種情況是BOOT.bin中分區(qū)順序錯(cuò)了。FSBL必須排在第一個(gè)分區(qū)如果bitstream排在了第一個(gè)BootROM會(huì)把它當(dāng)成FSBL執(zhí)行結(jié)果當(dāng)然是異常。最后檢查是否燒到了正確的offset。QSPI Flash一般從0地址開(kāi)始但有些板卡設(shè)計(jì)會(huì)在flash開(kāi)頭留一段空間給別的用途比如存放保護(hù)配置或BootROM參數(shù)。這種情況下BOOT.bin的offset不一定是0要按板卡手冊(cè)來(lái)。4.6 NAND Flash型號(hào)兼容性排查前面多次提到Xilinx對(duì)ZYNQ支持的NAND Flash型號(hào)有明確限制。這個(gè)限制不是芯片引腳兼容的問(wèn)題而是ZYNQ內(nèi)部NAND控制器驅(qū)動(dòng)所支持的頁(yè)大小、塊大小、ECC算法有限制。所以就算你找了一顆物理上兼容的NAND但不在Xilinx支持列表里FSBL初始化時(shí)也可能讀取不到正確的芯片參數(shù)導(dǎo)致擦寫(xiě)失敗。UG585里有一張NAND Flash支持列表的表格選型時(shí)直接對(duì)照。如果不確定手上的顆粒是否支持最穩(wěn)妥的方式是用SDK里的QSPI/NAND驅(qū)動(dòng)自帶的Flash ID查詢功能把芯片ID讀出來(lái)比對(duì)。這個(gè)問(wèn)題在NAND方案里非常普遍建議提前規(guī)避。5. 實(shí)際項(xiàng)目中燒寫(xiě)方案的落地經(jīng)驗(yàn)前面聊了具體操作最后這部分我想分享一些項(xiàng)目層面經(jīng)驗(yàn)尤其是燒寫(xiě)和多分區(qū)布局、在線升級(jí)搭配相關(guān)的思路。5.1 flash分區(qū)規(guī)劃與啟動(dòng)方案設(shè)計(jì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到后期一定會(huì)遇到flash分區(qū)規(guī)劃的問(wèn)題。比如QSPI 16MB不能把BOOT.bin從頭占到尾因?yàn)檫€要留空間給應(yīng)用程序升級(jí)。常規(guī)的做法是做一個(gè)分區(qū)表舉例如下分區(qū)名稱起始地址大小存放內(nèi)容Bootloader區(qū)0x0000001MBBOOT.binFSBLbitstreamU-Boot內(nèi)核區(qū)0x1000004MBimage.ub文件系統(tǒng)區(qū)0x5000008MBrootfs/image用戶數(shù)據(jù)區(qū)0xD00000剩余應(yīng)用程序、配置、日志這樣劃分的好處是升級(jí)時(shí)只需要更新其中一個(gè)分區(qū)不需要整片擦除。配合在線升級(jí)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序收到新包后寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)區(qū)然后重啟切換啟動(dòng)指針既降低了升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)也縮短了升級(jí)時(shí)間。如果你用的是裸機(jī)程序同樣可以分兩個(gè)APP區(qū)做A/B升級(jí)。寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的引導(dǎo)邏輯在FSBL或用戶引導(dǎo)程序里判斷哪個(gè)分區(qū)的版本號(hào)更高就從哪個(gè)分區(qū)啟動(dòng)。這個(gè)方案我在好幾個(gè)產(chǎn)品里用過(guò)穩(wěn)定可靠而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不復(fù)雜。5.2 在線升級(jí)降級(jí)與回滾策略基于ZYNQ的bootloader在線升級(jí)設(shè)計(jì)在實(shí)際產(chǎn)品里通常還要考慮回滾。最直接的辦法是保留出廠固件分區(qū)升級(jí)時(shí)先擦除臨時(shí)分區(qū)寫(xiě)入新固件校驗(yàn)通過(guò)后再把啟動(dòng)標(biāo)志指向新分區(qū)。如果校驗(yàn)失敗或運(yùn)行異?？撮T狗會(huì)觸發(fā)回滾啟動(dòng)到舊版本。這個(gè)思路聽(tīng)著簡(jiǎn)單真正落地時(shí)有一堆細(xì)節(jié)。比如flash的寫(xiě)入盡量按扇區(qū)對(duì)齊否則擦除操作會(huì)波及鄰近數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC32或SHA256不能只靠長(zhǎng)度判斷升級(jí)過(guò)程中的意外斷電必須有應(yīng)對(duì)措施通常是在flash頭部存一個(gè)升級(jí)狀態(tài)標(biāo)記引導(dǎo)程序判斷標(biāo)記來(lái)決定是否繼續(xù)升級(jí)。我在實(shí)際項(xiàng)目中的經(jīng)驗(yàn)是任何flash寫(xiě)操作都先備份舊鏡像、再寫(xiě)新鏡像、最后更新標(biāo)志位順序不能搞反。否則一旦斷電落在“新鏡像只寫(xiě)了一半、標(biāo)志位已經(jīng)更新”的狀態(tài)系統(tǒng)就起不來(lái)了。5.3 產(chǎn)線批量燒寫(xiě)的效率提升辦法如果你的產(chǎn)品要小批量試產(chǎn)一個(gè)個(gè)開(kāi)Vitis點(diǎn)Program Flash顯然不現(xiàn)實(shí)。針對(duì)產(chǎn)線我有幾個(gè)建議。第一用program_flash命令行工具封裝一個(gè)批處理腳本只傳鏡像路徑和flash型號(hào)操作員雙擊執(zhí)行。這樣即使不是研發(fā)人員也能完成燒寫(xiě)。第二JTAG鏈上可以串聯(lián)多塊板卡一次燒寫(xiě)多塊。前提是每塊板卡的JTAG鏈IDCODE要能區(qū)分腳本里針對(duì)不同位置的目標(biāo)執(zhí)行燒寫(xiě)即可。第三如果是裸板沒(méi)有JTAG座子或者不想接調(diào)試器可以采用“預(yù)燒寫(xiě)”模式也就是貼片前用編程器把flash芯片燒好再貼到板上。這樣速度快、成本低缺點(diǎn)是一旦硬件改版flash里的程序要重新燒。很多量大的產(chǎn)品都是這么干的。寫(xiě)在最后ZYNQ燒寫(xiě)程序到flash看起來(lái)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的操作背后涉及啟動(dòng)流程、FSBL機(jī)制、flash選型、工具鏈?zhǔn)褂煤涂煽啃栽O(shè)計(jì)。我自己在第一次燒寫(xiě)QSPI時(shí)也被“Target DLL has been cancelled”折騰了一整天最后發(fā)現(xiàn)只是跳線帽沒(méi)接對(duì)。后來(lái)項(xiàng)目做多了才慢慢意識(shí)到燒寫(xiě)這件事本身不難難的是對(duì)整個(gè)啟動(dòng)鏈路有清晰的認(rèn)知。如果你正在被燒寫(xiě)問(wèn)題困擾我的建議是不要急著點(diǎn)按鈕先花半天時(shí)間把啟動(dòng)流程讀一遍把BOOT.bin里每個(gè)分區(qū)的作用搞清楚。接下來(lái)再對(duì)照這篇文章的排查清單一項(xiàng)項(xiàng)過(guò)大部分問(wèn)題都能解決。如果還不行就用最笨的辦法先確保JTAG能連上、FSBL能跑再一步步增加環(huán)節(jié)定位問(wèn)題會(huì)快得多。最后再分享一個(gè)小技巧燒寫(xiě)QSPI之前先把整片flash的讀保護(hù)、寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)檢查一遍很多板卡出廠時(shí)flash被軟件保護(hù)了擦除命令根本不生效表現(xiàn)就是燒寫(xiě)時(shí)一直報(bào)錯(cuò)。用燒寫(xiě)工具先執(zhí)行一次blank check或chip erase往往能解決一半的“莫名其妙”現(xiàn)象。