关于#fpga开发#的问题：基于ZYNQ7045开发，其中一个功能PL与PS通过DMA实现大量数据的交互（相关搜索：嵌入式）

Question

基于ZYNQ7045开发，其中一个功能PL与PS通过DMA实现大量数据的交互。上电后bit文件通过嵌入式端动态加载时通信能正常进行，但在正常运行过程中通过vivado再次下载bit后DMA无法重新建立通信，表现为ready信号无法拉高，但以前其他工程这么操作是没问题的，bd主要部完全一致，那出现问题可能是什么原因导致的，vivado用的是2017版本。

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问

这个问题涉及 ZYNQ7045 的 PL（可编程逻辑）与 PS（处理系统）之间的 DMA 通信，在 上电加载 bit 文件时通信正常，但在 运行过程中通过 VIVADO 重新下载 bit 文件后 DMA 无法正常工作，表现为 ready 信号无法拉高。

这种情况可能是由于以下原因导致的。下面我将详细分析可能的原因，并给出解决方案和建议。

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一、问题现象

• 上电加载 bit 文件时通信正常
• 运行中通过 VIVADO 下载 bit 文件后，DMA 无法建立通信
• ready 信号无法拉高
• 其他工程使用相同方式无问题
• BD 配置基本一致

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二、可能原因分析

1. PS 侧 DMA 驱动未正确释放或重置

• 当你通过 VIVADO 重新下载 bit 文件时，PS 端的驱动程序可能没有正确地关闭或重置 DMA 通道。
• 如果 DMA 通道仍处于占用状态，PS 侧无法重新初始化 DMA 控制器，导致通信失败。

重点：PS 侧的 DMA 驱动必须支持动态加载 bit 文件后的重新初始化。

2. PL 侧 IP 核配置不一致或冲突

• 虽然 BD 配置基本一致，但某些 IP 核的参数可能在重新加载 bit 文件后发生变化（如地址映射、中断号等）。
• 可能存在 IP 核的复位控制逻辑未正确配置，导致 PL 侧 IP 在 bit 文件更新后无法重新启动。

重点：确保所有 IP 核的复位信号和使能信号在 bit 文件更新后被正确控制。

3. DMA 通道未正确释放

• 在运行过程中，如果 DMA 通道未被释放或未被正确关闭，再次加载 bit 文件后，DMA 控制器无法重新分配通道资源。
• 特别是在使用 Xilinx 的 XDMA（AXI Direct Memory Access）IP 时，需要确保在每次重新加载 bit 文件前，PS 侧的 DMA 控制器被完全释放。

4. Vivado 2017 版本的兼容性问题

• Vivado 2017 版本可能存在一些已知的 bug 或限制，尤其是在动态加载 bit 文件时对 PS/PL 交互的支持不够完善。
• 建议尝试升级到更高版本的 Vivado（如 2019.2 或以上），以获得更好的兼容性和稳定性。

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三、解决方案与建议

1. 确保 PS 侧 DMA 驱动支持动态重置

• 在 Linux 内核中，确保使用的 DMA 驱动支持 动态重置或重新初始化。
• 可以通过调用 dmaengine_terminate_all() 或类似的函数来释放 DMA 通道。

struct dma_chan *chan;
// ... 获取 DMA 通道 ...
dmaengine_terminate_all(chan);

重点：在重新加载 bit 文件前，必须彻底释放 DMA 通道资源。

2. 检查 PL 侧 IP 核的复位控制

• 确保 PL 侧的所有 IP 核（尤其是 DMA 控制器）有 复位信号输入，并且在 bit 文件更新后能够被 手动或自动复位。
• 在 VIVADO 中，可以添加一个 Reset Controller IP 来统一管理复位信号。

3. 在软件中添加 bit 文件加载后的重置逻辑

• 在 PS 侧代码中，当检测到 bit 文件更新后，主动触发 PL 侧的复位操作。
• 可以通过写入特定寄存器或控制 GPIO 引脚来实现。

// 示例：通过写入特定寄存器复位 PL 侧 IP
ioregister_write(pl_reset_reg, 1);
mdelay(10); // 延迟
ioregister_write(pl_reset_reg, 0);

重点：确保在 bit 文件更新后，PL 侧 IP 被正确复位并重新初始化。

4. 升级 Vivado 到更高版本

• Vivado 2017 版本可能存在兼容性问题，建议升级到 2019.2 或更高版本。
• 新版本通常修复了与动态加载 bit 文件相关的 Bug，并提供了更好的调试工具。

5. 使用硬件调试工具进行验证

• 使用 Xilinx SDK 或 Petalinux 调试工具，查看 DMA 控制器的状态寄存器，确认是否成功初始化。
• 使用 Signal Tap Logic Analyzer 进行实时信号抓取，观察 ready 信号 是否被正确拉高。

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四、修改建议（示例）

如果你使用的是 XDMA IP，可以在 PS 侧代码中添加如下逻辑：

void reset_dma_channel(void) {
    struct dma_chan *dma_chan = get_dma_channel(); // 获取 DMA 通道
    if (dma_chan) {
        dmaengine_terminate_all(dma_chan); // 终止所有 DMA 操作
        dmaengine_unregister_channel(dma_chan); // 注销通道
    }
}

void reinitialize_dma(void) {
    // 重新初始化 DMA 通道
    // ...
}

在 bit 文件更新前调用：

reset_dma_channel();
reinitialize_dma();

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五、总结

| 问题 | 原因 | 解决方案 | |------|------|----------| | ready 信号无法拉高 | PS 侧 DMA 未正确释放 | 添加 dmaengine_terminate_all() | | PL 侧 IP 未复位 | 复位信号未正确控制 | 添加 Reset Controller 并触发复位 | | Vivado 2017 兼容性问题 | 版本过旧 | 升级至 Vivado 2019.2 或更高 | | DMA 通道未释放 | 通道未正确关闭 | 在软件中主动释放 DMA 通道 |

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如需进一步帮助，建议提供以下信息：

• 使用的 DMA IP 类型（如 XDMA、AXI DMA）
• Linux 内核版本
• Vivado 工程文件结构
• PL 侧 IP 核的配置截图

如有需要，我可以帮你生成对应的 Vivado BD 配置图 或 Linux 驱动代码片段。