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ZYBO Z7によるZYNQ入門 (7)Linux環境でUDP通信(ユーザアプリ)

2021/11/12に公開
Linux
FPGA
Wireshark
zynq
zybo
tech

環境

  • PC: Windows 10 64bit
    • Xilink SDK 2019.1
    • Tera Term
  • PC (Linux): Ubuntu 18.04
    • Petalinuxツール 2019.1
  • ボード: ZYBO (Z7-10)
    • micro USBケーブル
    • Ethernetケーブル
    • microSDカード (Class10, 4-32GB)

LinuxのユーザアプリでUDP通信

次はZYBO上のLinuxにユーザアプリを実装して、UDP通信を行います。

  • Ubuntu PC (Server) : 192.168.1.12
  • ZYBO (Client) : 192.168.1.10

Xilinx SDKでLinuxユーザアプリ作成

プロジェクト作成

PetaLinuxツールでもユーザアプリの開発ができますが、ビルドしてSDカードに書き込んでのデバッグとなるため、Xilink SDKでユーザアプリの開発を行います。

SDK上のメニューバー -> New -> Application Project で、新しいソフトウェアプロジェクトを作成します。

  • Project name: udpclient
  • OS Platform: linux
  • Processor: ps7_cortexa9_0
  • Language: C

TemplatesにはLinux Hello Worldを使用します。

1秒毎に192.168.1.12のポート5201にUDPデータ(Hello World)を送信するプログラム(コンソールにもHello Worldを出力)とするため、src/helloworld.cを次のように変更します。

helloworld.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
 int sock;
 struct sockaddr_in addr;

 sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

 addr.sin_family = AF_INET;
 addr.sin_port = htons(5201);
 addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.12");

 while(1) {
  printf("Hello World\n");
  sendto(sock, "Hello World", 11, 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
  usleep(1000000);
 }

 close(sock);

 return 0;
}

実行／デバッグ

ZYBOとXilink SDKが動作しているWindows PCをEthernetケーブルで接続して、SDカードからLinuxが起動するようになっているZYBOの電源を入れます。

メニューバー -> Run -> Run Configurations(あるいはDebug Configurations)を開きます。Xilinx C/C++ applications (System Debugger)をダブルクリックすると新しいSystem Debuggerが作成されるので、Target SetUpタブでLinux Application Debugを選択し、Newをクリックします。New Target Connectionを以下のように設定します。

  • Target Name = udpclient
  • Type = Linux TCF Agent
  • Host = 192.168.1.10 (ZYBOのIPアドレス)
  • Port = 1534


Applicationタブのproject NameのBrowseでudpclientを選択するとPathが自動的に設定されます。

Apply後、Runをクリックすると、ZYBO上でプログラムが実行されます。なお、私のWindows PC環境ではUDPが受信できないため、Wiresharkを使用してデバッグを行いました。

ユーザアプリのrootfsへの取り込み

Xilink SDKで作成されたudpclient.elfをUbuntu PCの~/にコピーします。PetaLinuxツールでudpclientというアプリを作成し、udpclient.elfファイルをコピーしてからビルドします。

$ source /opt/pkg/petalinux/settings.sh
$ cd ~/petalinux/project_1/
$ petalinux-create -t apps --template install --name udpclient --enable
$ mv ~/udpclient.elf project-spec/meta-user/recipes-apps/udpclient/files/udpclient
$ petalinux-build

SDカードから実行

SDカードにimage.ubをコピーして、ZYBOを起動するとudpclientコマンドが実行できるようになっています。

ZYBOとUbuntu PCをEthernetケーブルで接続して、Ubuntu PCでUDPを受信したら受信データを表示するプログラム(udpserver.c)を作成して、実行しておきます。

udpserver.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
 int sock;
 struct sockaddr_in addr;

 char buf[2048];

 sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

 addr.sin_family = AF_INET;
 addr.sin_port = htons(5201);
 addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

 bind(sock, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

 while(1){
  memset(buf, 0, sizeof(buf));
  recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
  printf("%s\n", buf);
 }

 close(sock);

 return 0;
}

$ gcc udpserver.c -o udpserver

ZYBOでudpclientを実行すると、Ubuntu PCでは1秒毎にHello Worldを受信して表示します。

Ubuntu PCのWiresharkでも確認できます。

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