[发明专利]一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法

说明书

本发明公开了一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法，包括以下步骤：PMU完成ZYNQ芯片管理模块的复位和唤醒，并加载BootROM代码；BootROM从外部存储设备中读取启动镜像，并进行搜索以及验证；完成镜像文件搬移前的待确定任务；进行镜像文件中PL端BIT位流搬移；进行镜像文件中二级BOOT复制搬移；利用二级BOOT完成镜像文件中业务APP的二次引导；采用汇编的方式将执行地址转换到业务APP的入口开始地址。本发明将ZYNQ芯片引导启动FSBL替换为占用空间更小的二级引导BOOT，并将程序运行在AXI SRAM和AHB SRAM中，变相扩大内存至300K。其次将程序放在AXI SRAM上运行，提高了程序的运行速度；另外，降低了ZYNQ芯片实际运行的功耗，缩短了程序烧写时间。

技术领域

本发明涉及引导启动技术领域，特别是一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法。

背景技术

UltraScale+^TMMPSoC同时拥有PS端和PL端，PS又有两种不同的多核处理器可以运行底层代码或者操作系统及其应用，对于OCM(OnChipRAM)内存空间，主要分为256K的AXISRAM和128K的AHBSRAM，引导启动的主要目的是将FLASH中的程序搬移到OCM，其中引导启动程序放在AXISRAM中，业务APP放在AHBSRAM。

目前ZYNQ的启动过程包括三个功能阶段，预配置阶段(Pre-configuration)，配置阶段(Configuration)，后配置阶段(Post-configuration)，前面两个阶段是ZYNQ底层芯片配置，而后配置阶段FSBL才会引导启动BIT和APP。在FSBL执行完搬移BIT后，前两个配置阶段处于无用状态，因此可以考虑将此时的AXIARAM内存释放，替换为内存占用空间更小的二级引导BOOT，从而达到扩大内存的目的。

目前国内外针对ZYNQ内存不足的问题，提出了很多可行的技术方案，这些方案各自存在优缺点。

首先第一种方案，修改ZYNQ中ICF内存管理文件，每个芯片器件，IAR有默认的ICF目录对应每一种器件，由用户自行配置，可以将AXISRAM一部分内存划分给AHBSRAM，但是由于FSBL本身占用空间达到200K，因此该方案对于业务APP最多是增加56K。

其次第二种方案，采用外挂DDR的方式，使用该方式可以直接扩充运行内存几个G的空间，但是DDR硬件成本高，并且涉及到复杂的硬件电路配置，而对于几百K的业务APP来说，使用外挂DDR的方式存在一定的资源浪费。

然后第三种方案，采用XIP本机执行启动的方式，本地执行时，代码段不必先加载到物理内存中，WINCE只分配虚拟地址空间给代码段，并把它映射到FlashROM上，这就大大节省了物理内存，但是XIP只支持允许现行访问的FlashROM，XIP加载方式的缺点就是执行速度相对较慢，因此XIP不太适合实时性要求较高的场合。

最后第四种方案，优化业务APP代码，做到本身代码的节流，即简化代码程序，删减冗余代码，但是该方式可能会影响工程的整体功能。

目前ZYNQ系列芯片存在一定的内存不足问题，单一的业务APP主要运行在AHBSRAM中，其内存是128K，而一般工程大小为200K左右，因此就针对该问题提出了引导启动的改进设计方法。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法，开发二次引导的方式，将业务APP同时运行在AXISRAM和AHBSRAM中，变相的扩大运行内存空间，同时AXISRAM相比较AHBSRAM，运行速度更快，可以降低功耗。

本发明公开了一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法，包括以下步骤：

步骤1：PMU完成ZYNQ芯片管理模块的复位和唤醒，并加载BootROM代码；