AMD MPSoC器件中启用SEM IP的策略与方法

本文作者：AMD 工程师 Ivy Guo

SEM IP 的主要任务就是扫描 PL Configuration RAM, IP 自身也是在 PL 里面运行。其实 AMD MPSoC 器件同样可以运行 SEM IP。

但 SEM IP “默认”情况下在 MPSoC 上跑不起来，原因是 PCAP 和 ICAP 的控制权移交问题。ICAP 是 FPGA 控制配置相关操作的接口，SEM IP 的工作是建立在 ICAP 的基础上，它必须拥有 ICAP 的访问权限才能够正常工作。PCAP 和 ICAP 类似，它是 PS 访问配置控制端的接口。ICAP 和 PCAP 不能同时工作，否则会有冲突。在 MPSoC 刚刚 Boot 起来的时候，配置控制权的接口默认分配给了 PS 和 PCAP。此时 ICAP 不能访问，IP 也就无法工作起来。下面两个文档，以及本文介绍的简单指令，都是为了解决这个问题。

https://docs.xilinx.com/v/u/en-US/xapp1303-integrating-sem-ip-with-axi

https://docs.xilinx.com/v/u/en-US/xapp1298-integrating-sem-ip

我们先来看指令解决方法。
如果你在 MPSoC 上运行一个 SEM IP，观察到的 log 如下（此处以 ZCU102 为例）：

IP 在初始化阶段就卡住了。从 Uart 口的 log 看 ‘ICAP’ 后续无字符输出，这是典型的 IP 无法通过 ICAP 访问控制端的状态。此时需要把控制权从默认的 PCAP 切换到 ICAP 去。我们需要利用 pcap_ctrl 这个寄存器。UG1087 对其定义如下：
https://docs.xilinx.com/r/en-US/ug1087-zynq-ultrascale-registers/pcap_rdwr-CSU-Register

地址为 0xffca3008, Bit 0 的 pcap_pr 就是控制位。其上电默认值为 0x1。
打开 XSCT，连接到 ZCU102 的器件 XCZU9。

根据地址查询一下 pcap_ctrl 寄存器的值，返回值为 0x1, 说明确实 PCAP 在控制：
xsct% mrd -force 0xffca3008
FFCA3008:   00000001
把 Bit 0 清零：
xsct% mwr -force 0xffca3008 0x0

此时可以看到 Uart 窗口里 ICAP 立即变为可以访问的状态，并继续打印出了完整的 Initialization log：

随意操作一下 IP，根据 IP 的响应情况，可以看到其已经完全正常开始工作了：

如果 PCB 上有 JTAG 控制接口，那么通过上述方法，直接修改 pcap_ctrl 寄存器就可以了。但是如果 PCB 上没有 JTAG 口，或者是外场的产品应用，我们就要使用 XAPP1298 或者1303的方法，利用 PS 来做控制权的移交。后续文档中我们会解析一下其使用方法并更新一下参考文件。

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审核编辑：黄飞