Vitis-Ai DPU 加速平台创建 AXU2CGB开发板上验证

软件版本
ubuntu18.04.2
vivado2020.01
petalinux2020.01
vitis2020.01
硬件平台：AXU2CGB

参考网站设计：
https://github.com/Xilinx/Vitis-Tutorials/tree/2020.1/Vitis_Platform_Creation/Introduction/02-Edge-AI-ZCU104（下载备用）

https://github.com/Xilinx/Vitis-AI/tree/v1.2.1（下载备用）

https://blog.csdn.net/sinat_39724439/article/details/114630090?spm=1001.2014.3001.5501

1.Vivado 工作

1.1新建工程

　　1.2 配置ZYNQ 外设

　　1.3 选上PL到PS中断

　　1.4 配置PCIE

　　1.5 添加时钟模块

　　1.6 添加中断模块，输出类型改为single

　　1.7 整体模块如图示

　　1.8 TCL脚本命令输入

　　　　set_property PFM.IRQ {intr {id 0 range 32}} [get_bd_cells /axi_intc_0]

　　　　设置中断属性

　　1.9 打开Window->Platform interfaces设置平台属性

　　　　选择Platform-system-> zynq_ultra_ps_e_0-> S_AXI_HP0_FPD，S_AXI_HP1_FPD，S_AXI_HP2_FPD，S_AXI_HP3_FPD，S_AXI_HPC0_FPD，S_AXI_HPC1_FPD，在Platform interface Properties选项卡中分别启用Enabled选项，并且再sptag*中分别改为HP0，HP1，HP2，HP3，HPC0，HPC1，将HPC0/HPC1端口的memport设置成S_AXI_HPC。

　　选择时钟模块中，clk_200m设置为id为0，是default。clk_400m的id为1，clk_100m的id为2。

　　 ps8_0_axi_periph互联模块的M01_axi~M08_AXI模块，memport设为M_AXI_GP M_AXI_HPM0_FPD和M_AXI_HPM1_FPD端口，在sptag名称设置为HPM0_FPD，HPM1_FPD，并将memport设置为M_AXI_GP。

　　1.10 保存工程，创建顶层文件，综合布局布线生成输出，最后导出xsa文件File ---→Export-----→Export Hardware

　　1.11 至此Vivado工作结束

2. petalinux部分

　　2.1 创建工程

　　　　petalinux工程路径设计按照 prj_name---→LinxBase------→hardware

-----→petalinux

　　　　打开路径

　　　　　　cd prj_name/LinxBase

　　　　执行petalinux2020.1

　　　　　　source <petaLinux_tool_install_dir>/settings.sh

　　　　创建工程名petalinux

　　　　　　petalinux-create --type project --template zynqMP --name petalinux

　　　　　　cd petalinux

　　　　　　petalinux-config –get-hw-description=../xsa

　　2.2 设置本地编译加速包

　　　　https://www.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/en/downloadNav/embedded-design-tools.html（下载地址）

　　　　在petalinux配置中关联两个下载好的加速包即可。

　　2.3 在<your_petalinux_project_dir>/project-spec/meta-user/conf/user-rootfsconfig file.中加入

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-xrt

　　　　CONFIG_xrt-dev

　　　　CONFIG_dnf

　　　　CONFIG_e2fsprogs-resize2fs

　　　　CONFIG_parted

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-vitisai

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-self-hosted

　　　　CONFIG_cmake

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-vitisai-dev

　　　　CONFIG_xrt-dev

　　　　CONFIG_opencl-clhpp-dev

　　　　CONFIG_opencl-headers-dev

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-opencv

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-opencv-dev

　　　　CONFIG_mesa-megadriver

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-x11

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-v4lutils

　　　　CONFIG_packagegroup-petalinux-matchbox

　　　　输入petalinux-config -c rootfs时，在user packages中全部选上。

　　2.4 配置内核

　　　　　　petalinux-config -c kernel

　　　　在CPU Power Mangement > CPU Idle > CPU idle PM support > CPU Power Management > CPU Frequency scaling > CPU Frequency scaling 全部选择n。

　　　　将cma大小设置成512,保存并退出。

　　2.5 修改设备树

　　　　&amba {

zyxclmm_drm {

compatible = "xlnx,zocl";

status = "okay";

interrupt-parent = <&axi_intc_0>;

interrupts =<0 4>, <1 4>, <2 4>, <3 4>,

<4 4>, <5 4>, <6 4>, <7 4>,

<8 4>, <9 4>, <10 4>, <11 4>,

<12 4>, <13 4>, <14 4>, <15 4>,

<16 4>, <17 4>, <18 4>, <19 4>,

<20 4>, <21 4>, <22 4>, <23 4>,

<24 4>, <25 4>, <26 4>, <27 4>,

<28 4>, <29 4>, <30 4>, <31 4>;

};

　　　　&axi_intc_0 {

xlnx,kind-of-intr = <0x0>;

xlnx,num-intr-inputs = <0x20>;

interrupt-parent = <&gic>;

interrupts = <0 89 4>;

　　　　};

　　　　&sdhci1 {

no-1-8-v;

disable-wp;

　　　　};

　　　　&gem3 {

status = "okay";

phy-mode = "rgmii-id"

phy-handle = <&phy0>;

phy0:ethernet-phy@5 {

reg = <5>;

};

　　　　&dwc3_0 {

status = "okay";

dr_mode = "host";

　　　　};

　　2.6 编译petalinux打包sysroot

　　　　　　petalinux-build

　　　　　　petalinux-build –sdk

　　　　　　petalinux-package –sysroot

　　2.7 至此petalinux工作结束

3.vitis工作

　　3.1 在petalinux路径下新建pfm文件夹，在pfm中新建boot和image文件夹，将petalinux中image/linux的文件夹中生成的4个elf文件，pmufw.elf，bl31.elf，u-boot.elf，fsbl.elf(zynqmp_fsbl.elf)ai1.2以前的版本必须改名字，在此文件夹中创建一个linux.bif文件,当在petalinux工程共最后执行生成BOOT.bin的操作命令时，会在build文件夹中自动生成一个bootgen.bif文件，但是也是需要修改的

最后的linux.bif内容是，其中要注意的是，路径必须为绝对路径。

　　将boot.src image.ub rootfs.cpio.gz复制到image文件夹。

　　3.2 打开pfm路径

　　　　　　cd ./pfm

　运行vitis2020.1环境，路径自行修改

　　　　　　source 个人安装路径/setting64.sh

　　　　创建vitis workspace命名wksp1

　　　　　　vitis -workspace wksp1

　　3.3 启动vitis软件，创建platform project命名vitis_DPU,选择导入vivado生成的.xsa文件。

　　3.4 配置

　　3.5 编译平台

　　3.6 将Vitis-AI文件夹中的DPU-TRD复制到当前工程所在文件夹，ref_files也复制到工程文件夹。ref_files文件下载地址（https://github.com/Xilinx/Vitis-Tutorials/tree/2020.1）

　　3.7 在工程目录下，vitis_DPU/export/vitis_DPU文件夹下vitis_DPU.xpfm文件，记住此文件路径和名称。

　　3.8在DPU-TRD/prj/vitis文件夹下，打开makefile文件，修改以下两处路径和名称。

　　3.9 在DPU-TRD/prj/vitis文件夹下，修改dpu_conf.vh文件

　　3.10 在DPU-TRD/prj/vitis/config_file文件夹下，修改prj_config文件，由两个核改称一个核，同时用此文件替换掉ref_fiels中的prj_config文件。

　　3.11 打包生成dpu.xo文件，在makefile所在文件夹中运行

　　　　 make binary_container_1/dpu.xo DEVICE=uisrc_dpu_custom

　　3.12 在vitis中新建应用程序项目vitis_hello_DPU,配置文件系统sysroot,rootfs和kernel image.

　　3.13 确保当前活跃状态是hardware，添加dpu.xo文件（将dpu.xo文件复制到vitis应用程序文件中），并修改名字为dpu(必须修改，必须一致否则报错)，并设置内核为1。

　　3.14 将上面修改好的prj_config文件复制到vitis应用程序文件夹中，vitis左下角的assistant中，hardware点设置，在v++选项中加入

　　3.15 增加gcc编译库和路径，以下几个库需要一一输入，右键vitis应用程序找到属性,点开C/C++ Build选择设置选项，添加librarys库

　　　　　　opencv_core

　　　　　　opencv_imgcodecs

　　　　　　opencv_highgui

　　　　　　opencv_imgproc

　　　　　　opencv_videoio

　　　　　　n2cube

　　　　　　hineon

　　3.16 在ref_files中找到main.cpp dputils.h dputils.cpp，将这些文件复制到vitis程序应用工程中，并修改主程序代码

　　3.17 编译

　　3.18 在应用程序工程路径下找到.hwh文件，将其重命名为system.hwh

　　3.19 安装docker

参考https://github.com/Xilinx/Vitis-AI/blob/v1.0/doc/install_docker/README.md

　　3.20 运行docker，将Tool-Example文件夹复制到Vitis-AI1.2中，运行docker后，workspace会默认为Vitis-AI1.2，放在别的地方会找不到。

　　　　打开vitis-ai所在路径，运行docker

　　　　　　sudo ./docker_run.sh xilinx/vitis-ai:1.2.82目前来说，必须是这个版本，如果是最新版本，过程中会报错，且不会生成elf文件。

　　　　　　conda activate vitis-ai-tensorflow

　　3.21 将vitis编译生成的system.hwh文件复制到vitis-ai文件夹的根目录下。

　　3.22 运行

　　　　dlet -f ./system.hwh，返回Generate DPU DCF file dpu-06-18-2020-12-00.dcf successfully

　　3.23 修改Tool-Example文件夹下的arch.json文件，确保.dcf文件要与以上匹配，同时最好是绝对路径。

　　3.24 在Tool-Example文件夹下运行sh download_model.sh

　　3.25 在Tool-Example文件夹下运行sh custom_platform_compile.sh

　　3.26 在输出文件夹李可找到dpu_resnet50_0.elf文件

　　3.27 在vitis工程中，找到C/C++ Build->Settings->Tool Settings->GCC Host Linker->Miscellaneous->Other objects 添加此.elf文件.

　　3.28 重新编译工程。

4. 测试

　　4.1下载vitis-ai_v1.2_dnndk.tar.gz和 vitis-ai_v1.2_dnndk_sample_img.tar.gz支持包.(https://github.com/Xilinx/Vitis-Tutorials/blob/2020.1/Vitis_Platform_Creation/Introduction/02-Edge-AI-ZCU104/step4.md)

　　4.2 将vitis工程中将hardware文件夹下的BOOT.bin, boot.src, dpu.xclbin, image.ub, init.sh, vitis_dpu.txt, vitis_hello_DPU和vitis-ai_v1.2_dnndk.tar.gz文件全部导入SD卡的BOOT中，由于我的文件系统在boot中，所以优化对此项目来说没有意义，不清楚.elf是否需要也一起复制过来。