VSCode搭建Zynq开发环境(PS与PL协同，嵌入式FPGA教程)

星夢妙者

发布时间：2025-08-15 18:03:01

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来源于php中文网

原创

在vscode中配置c/c++环境进行zynq开发，需先配置交叉编译工具链和头文件路径，具体是在.vscode文件夹下创建c_cpp_properties.json文件，设置includepath包含vitis的头文件路径，如"/opt/xilinx/vitis/2023.2/gnu/aarch64/aarch64-linux-gnu/include"和"/opt/xilinx/vitis/2023.2/sysroots/cortexa53-cortexa72-cortexa76-xilinx-linux/usr/include"，同时设置compilerpath指向aarch64-linux-gnu-gcc编译器路径，再通过settings.json配置文件关联，完成环境配置后即可实现代码补全和语法检查，从而在vscode中顺利开展zynq软件开发。

VSCode搭建Zynq开发环境(PS与PL协同，嵌入式FPGA教程)

在VSCode中搭建Zynq开发环境，核心在于配置好交叉编译工具链、调试器，以及针对PS（Processing System）和PL（Programmable Logic）协同开发的必要组件。这并非一蹴而就，需要耐心和细致，但配置完成后，效率提升是显著的。

首先需要明确，Zynq开发涉及软件和硬件两部分，VSCode主要负责软件部分的开发和调试，硬件部分的设计通常在Vivado中完成。因此，我们需要将Vivado生成的硬件描述文件与VSCode中的软件工程结合起来。

解决方案

安装必要的工具链：
- Xilinx SDK (Vitis)： 虽然我们主要使用VSCode，但Vitis中的工具链是必不可少的。安装Vitis时，选择包含Zynq器件的开发包。
- 交叉编译工具链： Vitis安装后，会自动安装交叉编译工具链，通常位于
```
Xilinx/Vitis//gnu/aarch32/bin
```
  或
```
Xilinx/Vitis//gnu/aarch64/bin
```
  。你需要将这个路径添加到系统的环境变量
```
PATH
```
  中。
- OpenOCD： 用于连接开发板进行调试。可以通过包管理器安装，例如
```
apt-get install openocd
```
  。
配置VSCode：
- C/C++ 扩展： 安装Microsoft的C/C++扩展，提供代码补全、语法检查等功能。
- Makefile Tools 扩展： 如果你使用Makefile管理项目，这个扩展可以方便地构建和调试。
- Remote SSH 扩展： 如果需要在远程开发板上运行程序，可以使用这个扩展连接到开发板。
创建工程：
- Makefile工程： 一个简单的Makefile工程通常包含以下文件：
```
main.c
```
  （主程序）、
```
Makefile
```
  （构建脚本）、
```
include
```
  （头文件）。
- CMake工程： 也可以使用CMake管理项目，CMakeLists.txt文件用于描述项目的依赖关系和构建规则。
编写代码：
- 驱动开发： 如果需要访问PL部分的硬件资源，需要编写相应的驱动程序。可以使用Xilinx提供的驱动框架，例如
```
Xilinx Platform Cable USB
```
  驱动。
- 应用程序开发： 编写应用程序代码，调用驱动程序访问硬件资源。
构建和调试：
- Makefile构建： 在VSCode中打开终端，运行
```
make
```
  命令构建项目。
- OpenOCD配置： 创建一个OpenOCD配置文件，例如
```
openocd.cfg
```
  ，指定开发板的型号和连接方式。
- GDB调试： 使用GDB调试器连接到开发板，设置断点、单步执行、查看变量等。

如何在VSCode中配置C/C++环境以便进行Zynq开发？

配置C/C++环境的关键在于告诉VSCode编译器和头文件的位置。

c_cpp_properties.json

：在VSCode工程目录下，创建一个

.vscode

文件夹，并在其中创建一个

c_cpp_properties.json

文件。这个文件用于配置C/C++扩展。

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Linux",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "/opt/Xilinx/Vitis/2023.2/gnu/aarch64/aarch64-linux-gnu/include", // 替换为你的实际路径
                "/opt/Xilinx/Vitis/2023.2/sysroots/cortexa53-cortexa72-cortexa76-xilinx-linux/usr/include" // 替换为你的实际路径
            ],
            "defines": [],
            "compilerPath": "/opt/Xilinx/Vitis/2023.2/gnu/aarch64/bin/aarch64-linux-gnu-gcc", // 替换为你的实际路径
            "cStandard": "c11",
            "cppStandard": "c++17",
            "intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}

```
includePath
```
：指定头文件的搜索路径。
```
compilerPath
```
：指定编译器的路径。

settings.json

：在

.vscode

文件夹中，创建一个

settings.json

文件，配置VSCode的设置。

{
    "files.associations": {
        "*.dts": "dts"
    }
}

```
files.associations
```
：指定文件类型的关联。

如何在VSCode中调试Zynq上的程序？

调试Zynq上的程序需要配置OpenOCD和GDB。

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下载

OpenOCD配置： 创建一个OpenOCD配置文件，例如

openocd.cfg

。

source [find interface/digilent-hs2.cfg] # 替换为你的JTAG接口
transport select jtag
adapter speed 10000

source [find target/zynq_cortexa9.cfg] # 替换为你的Zynq型号

launch.json

：在

.vscode

文件夹中，创建一个

launch.json

文件，配置调试器。

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "Zynq Debug",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}/main", // 替换为你的程序路径
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [],
            "externalConsole": false,
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "/opt/Xilinx/Vitis/2023.2/gnu/aarch64/bin/aarch64-linux-gnu-gdb", // 替换为你的GDB路径
            "setupCommands": [
                {
                    "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                    "text": "-enable-pretty-printing",
                    "ignoreFailures": true
                },
                {
                    "description": "Connect to OpenOCD",
                    "text": "target remote :3333"
                },
                {
                    "description": "Load program",
                    "text": "load ${workspaceFolder}/main" // 替换为你的程序路径
                },
                {
                    "description": "Set breakpoint at main",
                    "text": "break main"
                },
                {
                    "description": "Continue execution",
                    "text": "continue"
                }
            ],
            "preLaunchTask": "build" // 替换为你的构建任务
        }
    ]
}

```
program
```
：指定要调试的程序路径。
```
miDebuggerPath
```
：指定GDB的路径。
```
setupCommands
```
：指定调试器启动后要执行的命令。

启动调试： 在VSCode中，点击“Run and Debug”按钮，选择“Zynq Debug”配置，启动调试器。

如何处理PS和PL之间的协同开发？

PS和PL协同开发的关键在于正确地配置硬件描述文件和驱动程序。

硬件描述文件： 在Vivado中完成PL部分的硬件设计，生成硬件描述文件（.hdf或.xsa）。
导入硬件描述文件： 在Vitis中创建一个新的Application Project，导入硬件描述文件。Vitis会自动生成相应的头文件和库文件，用于访问PL部分的硬件资源。
驱动程序开发： 编写驱动程序，使用Xilinx提供的API访问PL部分的硬件资源。例如，可以使用
```
XGpio
```
驱动访问GPIO。
应用程序开发： 编写应用程序代码，调用驱动程序访问硬件资源。

设备树： 设备树用于描述硬件的配置信息。需要在设备树中添加PL部分的硬件节点的描述。

&amba {
    axi_gpio_0: gpio@40000000 {
        compatible = "xlnx,xps-gpio-1.00.a";
        gpio-controller;
        #gpio-cells = <2>;
        reg = <0x40000000 0x10000>;
    };
};