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ALTERA  XILINX代理旗下一級分銷商。

深圳市毅創(chuàng)騰電子科技有限公司是一家大型、專業(yè)的XILINX（賽靈思）、ALTERA（阿特拉）、FREESCALE（飛思卡爾）、Analog Devices、TexasInstruments嵌入式FPGA、CPLD、微控制器、數(shù)字信號處理等集成電路銷售與服務(wù)的授權(quán)分銷商。也是亞太地區(qū)最大規(guī)模的原裝XILINX、ALTERA、FREESCALE產(chǎn)品供應(yīng)商之一。
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從最初不起眼的膠合邏輯開始，F(xiàn)PGA已經(jīng)歷了漫長的發(fā)展道路。當(dāng)前FPGA的邏輯容量和靈活性已將其帶入了嵌入式設(shè)計(jì)的中心位置。目前，在單個(gè)可編程芯片上可實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整系統(tǒng)，這種架構(gòu)有助于軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)，并能將軟硬件應(yīng)用進(jìn)行集成。

這些基于FPGA的嵌入式設(shè)計(jì)種類需要穩(wěn)健的操作系統(tǒng)。PetaLinux應(yīng)運(yùn)而生，已成為眾多嵌入式設(shè)計(jì)人員青睞的對象。它以開源免費(fèi)的方式提供，支持包括賽靈思MicroBlaze? CPU和ARM?處理器在內(nèi)的多種處理器架構(gòu)。要將PetaLinux移植到特定的FPGA上，必須針對目標(biāo)平臺定制、配置和構(gòu)建內(nèi)核源代碼、引導(dǎo)載入程序、器件樹和根文件系統(tǒng)。

對于PES大學(xué)和C-DOT的一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目而言，我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備移植PetaLinux并在采用Kintex?-7 XC7K325T FPGA的賽靈思KC705評估板上運(yùn)行多個(gè)PetaLinux用戶應(yīng)用。結(jié)果證明整個(gè)過程相當(dāng)便捷。

選擇PetaLinux的原因

在詳細(xì)介紹具體做法之前，有必要花點(diǎn)時(shí)間來探討針對基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)提供的操作系統(tǒng)選項(xiàng)。PetaLinux是FPGA上最常用的操作系統(tǒng)，另外還有μClinux 和Xilkernel。μClinux為Linux發(fā)行版，是一款包含小型Linux內(nèi)核的移植型Linux操作系統(tǒng)，適用于無存儲器管理單元（MMU）的處理器[1]。μClinux配備有各種庫、應(yīng)用和工具鏈。Xilkernel就其本身而言，是一款小型、高穩(wěn)健性、模塊化內(nèi)核，能夠提供高于μClinux 的定制性能，有助于用戶通過定制內(nèi)核來優(yōu)化其設(shè)計(jì)尺寸與功能[2]。

同時(shí)，PetaLinux也是一款完整的Linux發(fā)行版及開發(fā)環(huán)境，適用于基于FPGA的片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計(jì)。PetaLinux包含預(yù)配置二進(jìn)制可引導(dǎo)映像、面向賽靈思器件的完全可定制Linux 以及配套提供的PetaLinux軟件開發(fā)套件（SDK）[3]。其中SDK包括用于自動(dòng)完成配置、構(gòu)建和部署過程中各種復(fù)雜工作的工具和實(shí)用程序。賽靈思提供可免費(fèi)下載的PetaLinux開發(fā)包，其中包括針對各種賽靈思FGPA開發(fā)套件而設(shè)計(jì)的硬件參考項(xiàng)目。同時(shí)包含在內(nèi)的還有適用于賽靈思FPGA的內(nèi)核配置實(shí)用程序、交叉編譯器等軟件工具、硬件設(shè)計(jì)創(chuàng)建工具以及大量其它設(shè)計(jì)輔助功能。

據(jù)報(bào)道，Xilkernel 的性能優(yōu)于μClinux[4]，而PetaLinux的性能又優(yōu)于Xilkernel [5]。由于這個(gè)原因，特別是由于已針對我們賽靈思目標(biāo)板提供的軟件包原因，我們?yōu)槲覀兊捻?xiàng)目選擇了PetaLinux。移植PetaLinux的另一大優(yōu)勢是用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程。這就意味著用戶可使用遠(yuǎn)程接入方式，通過遠(yuǎn)程登錄，采用新的配置文件（或比特流文件）加載FPGA目標(biāo)板。

有兩種方法可以創(chuàng)建用于構(gòu)建PetaLinux系統(tǒng)的軟件平臺：在Linux終端上使用PetaLinux命令或通過下拉菜單使用GUI。