Xilinx-ZYNQ7000系列-学习笔记（3）：系统复位与启动

一、复位

ZYNQ-7000 SoC系统中的复位可以由硬件、看门狗定时器、JTAG控制器或软件产生，可用于驱动系统中每个模块的复位信号。其中，硬件复位由上电复位信号PS_POR_B和系统复位信号PS_SRST_B驱动。在PS中，有3个看门狗定时器可用来产生复位信号；JTAG控制器产生的复位信号可产生系统级复位信号，或者只用于复位PS的调试部分；软件复位信号可用于单独子模块的复位，或者产生系统级的复位信号。 http://dxb.myzx.cn/guizhou/

复位系统是器件安全系统的一比分，它执行三段式的复位序列： 上电——清除内存——系统使能。

完整的复位流程图如下图所示。前两步被外部系统所控制，知道POR有效时，PS的逻辑才开始运行，此时就可以产生任何类型的复位信号了；POR信号可以被异步地开启或者停止。

在BootROM开始执行之前，硬件会向所有内部RAM的地址写0以清除它们的数据。 http://zzdxb.baikezh.com/

二、启动与配置ZYNQ7000中的复位信号以及它们所产生的效果如下图所以，详细内容请参考相关数据手册。

2.1 PS的启动过程 http://ask.baikezh.com/

ZYNQ7000的启动模式分为两种：使用静态存储器（NAND、并行NOR、串行NOR（QSPI）和SD卡）的安全启动模式，需要禁用JTAG；使用JTAG或静态存储器的非安全模式。其中JTAG模式主要在功能开发和调试阶段使用。

PS的启动分为两个必选阶段和一个可选阶段。 http://dxb.myzx.cn/secondary/ 
（1）阶段0： BootROM。从内部的BootROM中读取存储的启动代码，用于配置ARM处理器和必需的外设，然后从启动设备读取第一阶段Bootloader（FSBL）代码。BootROM并不会配置和初始化PL，也不会使能DDR和SCU。
（2）阶段1： FSBL。FSBL启动代码包含了PS外设的初始化信息，它通常存储在Flash中，也可通过JTAG下载到芯片中。BootROM代码把FSBL代码复制到OCM中，其中从FSBL加载到OCM中的代码在192KB以内。在FSBL开始执行之后，其全部的256KB代码才全部可用。在QSPI较小的情况下，可以只把FSBL保存到QSP中，而把其他启动分区存放在更大空间的Flash然后使用eMMC模式进行启动。

• FSBL可以在SDK中配置生成。
• 由于PS可以独立于PL而独立运行，如果提供了比特流文件，则FSBL可完成PL的配置。
• 如果存在阶段2的启动代码，则FSBL执行完毕之后会加载它。 http://dxb.myzx.cn/shenyang/
• 如果不存在操作系统，则FSBL执行完毕之后会把相应裸机环境中的代码加载到DDR内存中。

（3）阶段2： 可选阶段。用户可以自定义一些启动代码，例如U-BOOT等。

BootROM启动流程： http://dxb.myzx.cn/sichuan/
FSBL启动： http://ask.baikezh.com/hefei/

2.2 PL的启动过程 http://dxb.myzx.cn/jiangxi/

PL的启动过程如下：
（1）启动：给PL上电。
（2）初始化：通过PS或者INIT/PROG引脚。
（3）配置：通过PS AXI-PCAP、JTAG或者PL ICAP。
（4）使能PS到PL的接口：通过PS。
PL启动过程与PS启动的对应关系如下图。

zedboard的启动方式选择

三、总结

大多数的ARM都是这个启动过程。 http://dxb.myzx.cn/oldage/

• 阶段0：即传统的 BootROM 过程， zynq 芯片里有个 rom 里面固化了一段不可修改的程序， 只有 zynq 一上电， 这段程序就会执行， 它将初始化CPU和 NAND、 NOR、 SD卡等基本外设。初始化好，BootROM读取存储器中的程序代码，并将FSBL拷贝到OCM（On-chip memory）里 ， 这个被拷贝到片上 RAM 执行的程序就来自于我们要制作的文件——BOOT.bin。
• 阶段1：第一阶段引导程序（First Stage Boot Loader，FSBL）启动，BOOT.bin开始执行：首先继续配置PS，PS初始化好后，再配置PL，最后还可以加载阶段2的代码。
• 阶段2：开始执行PS端代码，也可以是第二阶段引导程序（Second Stage Boot Loader，SSBL）。完全在用户的控制之下，是可选的。 http://dxb.myzx.cn