详解ZYNQ启动的过程

ZYNQ启动是由ARM引导FPGA，以及用户程序的加载。

预配置阶段

Pre-configuration stage

1. 通过上电复位（POR），将PMU（平台管理单元/Platform Management Unit）从复位状态唤醒，提供如下操作：

复位低压域LPD寄存器

复位全电源域FPD寄存器

复位PMU的RAM

复位PMU处理器的TLB内存

检查LPD、AUX、专用IO等区域电压

复位CSU、LPD、FPD的内存区

2.执行PMU ROM中的预启动代码，以执行复位操作（包括配置安全单元CSU）复位），该阶段结束的标志是CSU复位的释放。 预启动代码进行的初始化操作：

初始化PS Sysmon单元和启动所需要的PLL

清除PMU RAM 和 CSU RAM区域

验证PLL锁

利用PS Sysmon验证LPD、AUX、I/O的范围

清除低压域（LPD）和全电源域（FPD）

 

配置阶段

Configuration stage

CSU复位后，初始化OC-RAM，将FBSL加载到OC-RAM（on-chip RAM），CSU加载PMU用户固件（PMU FW：firmware）到PMU RAM，若没有则不加载。  

在ZYNQ上运行程序的时候，Boot Rom直接固化在硬件中，开发者无法修改。FSBL（first stage boot loader）是第一阶段的加载程序，经过这个阶段，后面系统才能够运行裸奔程序或者是引导操作系统的u-boot。用户可以选择用cortex-a53制作启动的FSBL文件，也可以选择用cortex-r5来制作启动的FSBL文件。  

处理器开始执行FSBL代码。FSBL（first-stage boot loader）的作用如下：     

1.初始化PS端配置，如：MIO、PLL、DDR、QSPI、SD等。    

 2.加载PL端程序，即：加载bitstream    

 3.搬运用户程序到DDR，并跳转执行。  

PCAP（处理器配置访问端口processor configuration access port）用于从PS配置PL。PCAP是在正常操作条件下用于配置PL的唯一接口。在调试过程中，可以使用JTAG接口来配置PL。PS通过secure-stream switch连接到PCAP。可以使用CSU DMA或AES路径将比特流数据发送到PL。  

FSBL使用PCAP接口为PL配置比特流，步骤如下：     

1.初始化PCAP接口。     

2.通过PCAP写入比特流(Bitstream)。    

3.等待PL完成状态。

后配置阶段

Post-configuration stage

FBSL执行后，CSU ROM代码进入Post-configuration阶段，负责起系统干预响应，提供硬件支持。PMU仍然需要运行，用于后续改变系统的电源状态（上电、睡眠、唤醒等等）。这个阶段会启动SSBL，就是Linux的bootloader，开始引导启动Linux系统。

   






审核编辑：刘清