今天给大侠带来 MicroBlaze 串口设计，开发板实现使用的是Digilent basys 3，如有想要入手 basys 3 开发板的，可以联系牛总：18511371833。话不多说，上货。
“FPGA产品设计与研发 ” 零基础入门及就业
本篇通过原理图设计，学习MicroBlaze基本结构，通过Tcl脚本创建简单的MicroBlaze工程，实现MicroBlaze调用UART模块，完成串口打印功能，掌握在模块化设计中，MicroBlaze最小系统的组成，学会导出、建立以及运行基于SDK的工程。获取本篇相关源工程代码，可在公众号内回复“MicroBlaze串口设计源工程”。
设计原理
本系统中，Basys3的MicroBlaze模块调用基于AXI协议的UART IP核，通过AXI总线实现MicroBlaze-UART之间的通信，完成串口打印。
操作步骤
一、基于GUI界面创建工程
1. 创建新的工程项目
1) 双击桌面图标打开Vivado 2017.2，或者选择开始>所有程序>Xilinx Design Tools> Vivado 2017.2>Vivado 2017.2；
2) 点击‘Create Project’，或者单击File>New Project创建工程文件；
3) 将新的工程项目命名为‘lab6’，选择工程保存路径，勾选‘Create project subdirectory’，创建一个新的工程文件夹，点击Next继续；
4) 选择新建一个RTL工程，由于本工程无需创建源文件，故将Do not specify sources at this time(不指定添加源文件)勾选上。点击 Next继续；
5) 选择目标FPGA器件：xc7a35tcpg236-1或Basys3；
6) 最后在新工程总结中，检查工程创建是否有误。没有问题，则点击Finish，完成新工程的创建。
2. 创建原理图，添加IP，进行原理图设计。
1) 在Project Navigator下，展开IP INTEGRATOR，选择‘Create Block Design’创建新的原理图设计；
2) 将新的设计命名为‘MB_UART’；
3) 添加一个clock IP，在原理图(Diagram)界面中鼠标右击，选择‘Add IP’。在IP搜索框中输入‘clocking’，双击添加Clocking Wizard；
4) 双击Clocking Wizard模块进行自定义配置，选择Output Clocks一栏，确定clk_out1频率为100(MHz)，Reset Type为Active High；
5) 鼠标右击‘clk_in1’，选择Make External添加引脚；
6) 完成后，如下图所示：
7) 同样的，在Diagram中添加MicroBlaze IP；
8) 添加完成后如下图所示，点击‘Run Block Automation’；
9) 在弹出窗口中，使用以下设置替换默认设置；
Local Memory: 128KBLocal Memory ECC: NoneCache Configuration: NoneDebug Module: Debug OnlyPeripheral AXI Port: EnabledInterrupt Controller: 不勾选Clock Connection: /clk_wiz0/clk_out1(100 MHZ)
10) 完成之后，Vivado会基于之前的设置自动生成一些额外的IP，并且会自动连接完毕，此时不要点击‘Run Connection Automation’；
11) 在Diagram中添加AXI Uartlite IP，在搜索框输入‘uart’，选择相应的IP；
12) 鼠标右击Clocking Wizard的‘reset’，选择Make External添加引脚；
13) 使用连线工具将Processor System Reset的‘ext_reset_in’与‘reset’相连接。
14) 完成后，点击‘Run Connection Automation’，在弹出窗口中勾选所有端口，点击OK继续；
15) 完成后，点击按钮重新布局，完成后如下图所示：
16) 点击按钮验证设计是否正确
17) 验证成功，设计与连线都正确，点击OK，Ctrl S保存设计。
18) 在Sources窗格中鼠标右键‘MB_UART’，选择‘Create HDL Wrapper’。
19) 使用默认选项，点击OK继续，完成HDL文件的创建。
20) 添加约束文件
a) 在Flow Navigator中，展开PROJECT MANAGER，点击‘Add Sources’。
b) 选择‘Add or create constraints’，点击Next继续。
c) 选择‘Add Files’，找到并添加‘MB_Uart.xdc’文件。注意，要勾选Copy constraints files into project
（文件路径：Basys3_workshopsourceslab6SrcConstraint）
3. 综合、实现、生成比特流文件
1） 在Flow Navigator中展开PROGRAM AND DEBUG，点击Generate Bitstream。Vivado工具会提示没有已经实现的结果，点击‘Yes’，Vivado工具会依次执行综合、实现和生成比特流文件。
二、基于Tcl脚本创建工程
1. 打开Vivado 2017.2
2. 在底部Tcl命令框使用‘cd’命令，进入MB_Uart.tcl文件所在路径。参考路径：C:Basys3_workshopsourceslab6SrcTcl，在Tcl命令框输入：cd C:/Basys3_workshop/sources/lab6/Src/Tcl (注意：Vivado使用‘/’)
3. 在Tcl命令框中，输入命令：source ./ MB_Uart.tcl。输入完毕按回车，运行Tcl，等待Tcl进行创建、综合、实现，最后生成比特流文件。
4. 建立SDK应用工程
1） 在顶部工具栏中，选择File>Export>Export Hardware导出硬件工程到Vivado SDK；
2） 在弹出窗口中勾选‘Include bitstream’，点击OK继续；
3） 在工具栏中，选择File>Launch SDK，使用默认工程，启动Vivado SDK；
4） 在SDK上方工具栏中，选择File>New>Application Project，新建一个SDK应用工程；
5） 工程取名为‘helloworld’，点击Finish完成创建；
6） 可以看到 SDK 界面左侧如下，新增加了helloworld和helloworld_bsp两项。其中helloworld_bsp为helloworld应用工程的板级支持包：
7） 双击helloworld下的src下的helloworld.c。这个文件为包含主函数的C语言文件，然后可以通过 CTRL B 完成工程的 build；
8） 连接Basys3开发板，打开电源，点击SDK任务栏Xilinx Tools>Program FPGA；
9） 在弹出窗口中点击Program完成比特流文件的下载：
10） 连接Basys3的串口。选择SDK界面下方的Terminal窗口，点击下图的连接按钮：
11） 在弹出窗口中，将Connection Type设置为Serial，在Port一栏选择正确的串口，点击OK完成串口配置并连接；
12） 在SDK界面左侧Project Explorer中鼠标右击helloworld，选Run As>Launch on Hardware（GDB），运行SDK软件工程；
13） 稍等几秒，可以看到Terminal界面出现了打印的‘Hello World’字样。
END
