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ZYBO Z7によるZYNQ入門 (1)Vivado, Xilink SDK開発環境構築

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この記事について

Zynqの勉強のためにZYBOを購入して動作させましたので、記事にまとめます。前半部分は下記の記事を参考にさせていただいています。

https://qiita.com/iwatake2222/items/966f252f6ca954aff08b

Ethernet通信、Audio codec、信号処理など独自の記事を追加していきたいと考えています。

Zynqとは

Xilinx社のSoC FPGAであり、FPGA部分であるProgrammable Logic(PL)とプロセッサ部分であるProcessing System(PS)からなります。

ZYBOとは

Zynqを搭載したDigilent社の開発ボードで、FPGAの大きさの違いで下記の2種類のボードがあります。どちらのデバイスもXilinxの無償のWebPACKライセンスが使用できます。

  • Z7-10 : Zynq-7000 (XC7Z010-1CLG400C)
  • Z7-20 : Zynq-7000 (XC7Z020-1CLG400C)

ZYBOは下記を備えています。

  • 1GB DDR3L memory and 16MB Flash
  • 10/100/1000 Ethernet PHY
  • USB OTG 2.0 PHY
  • Audio codec with headphone, mic & line jacks
  • Dedicated HDMI in and HDMI out
  • Micro SD card slot
  • MIPI CSI-2 compatible Pcam connector
  • On-board JTAG programming
  • 5 Pmod expansion connectors

ZYBOの他にも廉価版のArtyがありますが、ArtyはMemoryが500MBと小さくなるなど、スペックが劣ります。ZYBOの方が参考記事が多く、実勢価格(2万円前後)はそれほど変わらなかったため、ZYBO Z7-10を購入しました。

環境

  • PC: Windows 10 64bit
    • Vivado 2019.1 WebPACKライセンス
    • Xilinx SDK 2019.1
  • ボード: ZYBO (Z7-10)
    • micro USBケーブル

Vivado 2019.2からXilinx SDKがなくなり、Vitisになります。3rd Partyツールのサポートバージョンの制約から本記事では2019.1を使用します。

以降の記事では下記も使用します。

  • PC: Ubuntu 18.04
    • PetaLinux 19.1
  • microSDカード (Class10, 4-32GB)

ZYBO Z7-10の動作確認

出荷時に動作確認用のプログラムがQSPIに書き込まれています。
ジャンパを下記に設定します。

  • JP5: QSPI
  • JP6: USB

電源供給のため、J12(PROG UART)とPCをmicro USBケーブルで接続します。電源スイッチをONにすると、ボード上のLEDが点滅します。また、HDMI TXにHDMIケーブルを接続すると、ディスプレイにカラーバーが出力されます。

Vivado/Xilink SDKのインストール

XilinxのサイトからVivado HLx 2019.1をダウンロードして、WebPACKとしてインストールします。Xilink SDKも同時にインストールできます。

ZYBOボードファイルの取得

ZYBOのボード固有の情報が記載されたボードファイルを取得します。DigilentのGithub(https://github.com/Digilent/vivado-boards/archive/master.zip)から取得できます。

ダウンロードしたファイルを解凍し、new\board_filesにあるzybo-z7-10フォルダを
C:\Xilinx\Vivado\2019.1\data\boards\board_files
にコピーします。

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