一、简介

本说明文档将阐述基于Vitis-AI 3.0的DPU平台搭建的基本流程、环境搭建步骤以及工程建立方法，演示并搭建平台，为后续的开发提供参考。

二、环境搭建

工具及下载地址：

ubuntu20.04 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirrorvivado2022.2 https://account.amd.com/en/forms/downloads/xef.html?filename=Xilinx_Unified_2022.2_1014_8888.tar.gzpetalinux2022.2 https://account.amd.com/en/forms/downloads/xef.html?filename=petalinux-v2022.2-10141622-installer.runVitis2022.2 amd - Sign Inpetalinux 离线编译 工具

arrch64 2022.2 https://account.amd.com/en/forms/downloads/xef.html?filename=sstate_aarch64_2022.2_10071807.tar.gz

downloads 2022.2 https://account.amd.com/en/forms/downloads/xef.html?filename=downloads_2022.2_10071807.tar.gz

三、平台搭建流程A

平台搭建流程A仅演示建立最小系统调用vitis ai的方法。

3.1 vivado

使用vivado绘制bd图，基于zcu102构建最小系统，生成.xsa文件

构建最小系统打开 creat block design加入ps ；并自动连接进行基础配置

打开ps-pl连接

增加时钟向导模块分别输出100M，200M和400M，且为每个时钟增加一个复位模块

添加中断

platform setup中需要设置的端口

自动连接，整体模块图如下所示

生成头文件(create HDL wrapper)生成比特流导出.xsa文件（file-Export-Export Platform）

把.xsa文件放入petalinux工程中进行编译生成镜像文件。

3.2 petalinux

创建petalinux工程

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

将.xsa复制到新建立的工程中

使用.XSA配置petalinux，命令如下

petalinux-config --get-hw-description=.

第一步、配置sd卡第二分区

选中SD卡第二分区

第二步

按如下配置

第三步、引入预先下载的（sstate-cache/downloads可在petalinux下载页面下方下载）

并导入 file:///home/ubuntu/workspace/DATA/Work_Space/opt/sstate-cache/downloads

修改为

第四步引入预先下载的（sstate-cache/aarch64可在petalinux下载页面下方下载）

并导入 /home/ubuntu/workspace/DATA/Work_Space/opt/sstate-cache/aarch64

更改为

保存并退出，下方显示已经顺利配置完成

配置user-rootfsconfig 相对路径为

打开显示

修改为

CONIG_gpio-demo

CONIG_peekpoke

CONIG_xrt

CONFIG_dnf

CONFIG_e2fsprogs-resize2fs

CONFIG_parted

CONFIG_resize-part

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

配置完成后回到petalinux工程路径下

启用选定的 rootfs 软件包在终端输入

petalinux-config -c rootfs

打开user packages

全部选中以下配置

保存退出

修改设备树

相对路径为

修改为以下代码

/include/ "system-conf.dtsi"

/ {

chosen {

bootargs = "earlycon console=ttyPS0,115200 clk_ignore_unused root=/dev/mmcblk0p2 rw rootwait cma=512M";

};

};

&sdhci1 {

no-1-8-v;

disable-wp;

};

编译工程

petalinux-build

petalinux-build --sdk

petalinux-package --sysyroot

在petalinux路径(petalinux/prxx/images/linux)下新建名为platform的文件夹

在里面新建两个文件夹

在上层linux路径下拷贝以下文件到boot中

在上层linux路径下拷贝以下文件到cd_dir中

3.3 vitis

新建vitis工程

命令行打开vitis --classic并连接到新建立的工程文件夹

.xsa导入之前vivado生成的文件

导入配置

编译平台（build project）

vitis导入vitis AI，并配置环境。

上述路径见下方

选中DPU Kernal ( Vitis ai导入的)

修改工程配置

编译工程

工程编译好之后会在以下路径生成几个文件

./zcu102/vitis/xxx_system/Hardware/package

将sd_card.img即烧录为所需要的文件

四、平台搭建流程B

平台搭建流程B仅演示按照官方搭建dpu的方法，此过程可参考官方DPU配置。

也可直接source trd.tcl文件。

4.1 vivado

首先添加IP，并且Run Block Automatiom

配置如图所示

最后端口连接

配置dpu IP

时钟配置

中断配置

DPU部分总框图

连线总框图。

编译生成比特流。

导出xsa文件。

4.2 petalinux

创建petalinux工程

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

将.xsa复制到新建立的工程中

使用.XSA配置petalinux，命令如下

petalinux-config --get-hw-description=.

第一步、配置sd卡第二分区

选中SD卡第二分区

配置完成

修改设备树

相对路径为

修改为以下代码

/include/ "system-conf.dtsi"

/ {

    chosen {

     bootargs = "earlycon console=ttyPS0,115200 clk_ignore_unused root=/dev/mmcblk0p2 rw rootwait cma=512M";

    };

};

&sdhci1 {

      no-1-8-v;

      disable-wp;

};

编译工程 petalinux-build

打包重新生成需要的boot.bin 和image.ub文件

五、上板测试环节

5.1 连接开发板

镜像文件烧录至sd卡,烧录工具为balenaEtcher。

或者可以自行官网下载文件系统，并将boot.bin 和image.ub文件拷贝到BOOT分区。

将ZCU102开发板上的SW6拨码开关进行调整，调整至使用SD卡启动。

将开发板与主机连接（串口、网口）

安装zcu102 usb驱动。

连接串口，下图13为串口位置、12为网口连接位置。

PC与开发板共享网络，在共享网络中选中以太网

选中以太网后，ipv4会自动分配ip

配置波特率：115200

通过命令查询开发板端口地址(ifconfig)，自动分配为192.168.137.234

通过ssh连接，点击ok即可进入。

输入用户名和密码

成功连接

5.2 测试网络

共测试两项网络，分为测试1、2。二者区别如下：

测试1为单输入网络Resnet50，其可执行文件可直接下载。

测试2 为双输入网络FADnet，其可执行文件需要通过build.sh重新生成。

测试1、单输入网络Resnet50 (可参考官网教程)

将此文件拷贝并解压到目标runtime文件夹下（Quick Start Guide for Zynq™ UltraScale+™ — Vitis™ AI 3.0 documentation (xilinx.github.io)）

vitis_ai_runtime_r3.0.0_image_video.tar.gz

下载model（下载地址：wget https://www.xilinx.com/bin/public/openDownload?filename=resnet50-zcu102_zcu104_kv260-r3.0.0.tar.gz -O resnet50-zcu102_zcu104_kv260-r3.0.0.tar.gz）并解压复制至目标路径（ cp resnet50 /usr/share/vitis_ai_library/models -r）在目标文件夹下运行demo resnet50 （./resnet50 /usr/share/vitis_ai_library/models/resnet50/resnet50.xmodel）

测试2、双输入网络FADnet

在以下路径中找到fadnet文件夹，文件夹内容如下

.\Vitis-AI-3.0\examples\vai_library\samples\dpu_task\fadnet

将fadnet文件夹拷贝到开发板中

在终端输入 sh build.sh

运行完成后，会生成可执行文件，如上图所示。

在上述工程路径下，复制以下测试图片，并分别命名为; demo_fadnet_right.png demo_fadnet_left.png

下面展示两种模型，其他可参照readme

在终端中输入指令 ./demo_fadnet demo_fadnet_left.png demo_fadnet_right.png

即可在工程路径，生成以下 result_fadnet.jpg

在终端中输入指令

env FADNET_MODEL_0=/usr/share/vitis_ai_library/models/FADNet_pruned_0_pt/FADNet_pruned_0_pt.xmodel FADNET_MODEL_1=/usr/share/vitis_ai_library/models/FADNet_pruned_1_pt/FADNet_pruned_1_pt.xmodel FADNET_MODEL_2=/usr/share/vitis_ai_library/models/FADNet_pruned_2_pt/FADNet_pruned_2_pt.xmodel ./demo_fadnet demo_fadnet_left.png demo_fadnet_right.png

即可在工程路径，生成以下 result_fadnet.jpg

至此已完成基于vitis3.0 的dpu搭建以及初步验证工作。