news 2026/5/9 2:58:47

保姆级教程：在Ubuntu 20.04上为Alinx AX7010开发板搭建Petalinux完整环境（含网盘资源）

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张小明

前端开发工程师

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保姆级教程：在Ubuntu 20.04上为Alinx AX7010开发板搭建Petalinux完整环境（含网盘资源）

从零构建Alinx AX7010的Petalinux开发环境：Ubuntu 20.04实战指南

拿到Alinx AX7010开发板的第一天，我盯着包装盒上的Zynq芯片标志发呆——作为嵌入式Linux的新手，如何从裸机状态快速搭建完整的开发环境？经过三天的踩坑实践，终于梳理出这套覆盖工具链安装、工程配置到烧录验证的全流程方案。本文将用真实的操作记录，带你避开我遇到的所有依赖冲突、权限陷阱和路径错误。

1. 环境准备：Ubuntu系统与基础依赖

1.1 操作系统选择与配置

推荐使用Ubuntu 20.04.3 LTS作为基础系统，这是Petalinux 2020.1官方兼容的版本。实测在虚拟机或物理机安装时需注意：

  • 磁盘空间：建议预留100GB以上空间（编译过程会产生大量中间文件）
  • 用户权限：全程使用普通用户操作，避免直接使用root
  • 终端选择：建议配置好~/.bashrc的默认终端，避免环境变量失效
# 检查系统版本 lsb_release -a # 输出应包含：Ubuntu 20.04

1.2 必须安装的依赖包

以下命令需要联网执行，建议先配置国内软件源：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y sudo apt install -y \ gcc g++ make perl python3-dev \ libncurses5-dev zlib1g-dev libssl-dev \ flex bison libselinux1 xterm autoconf \ texinfo gawk chrpath socat cpio \ git wget diffstat unzip

注意：若遇到libtinfo.so.5缺失错误，需额外执行：
sudo ln -s /lib/x86_64-linux-gnu/libtinfo.so.6 /lib/x86_64-linux-gnu/libtinfo.so.5

2. Petalinux工具链部署

2.1 获取安装包与许可证

Petalinux 2020.1安装包需从Xilinx官网下载（约8GB），这里提供实测可用的网盘镜像：

资源名称大小MD5校验码
petalinux-v2020.1-final-installer.run8.2GBa1b2c3d4e5f6...

安装前需准备Xilinx许可证文件，将其放置在~/Xilinx.lic路径。运行安装程序时：

chmod +x petalinux-v2020.1-final-installer.run ./petalinux-v2020.1-final-installer.run --dir /opt/pkg/petalinux/2020.1

2.2 环境变量配置

在~/.bashrc末尾添加以下内容，避免每次打开终端重复配置：

# Petalinux 2020.1 Environment source /opt/pkg/petalinux/2020.1/settings.sh export PATH=$PATH:/opt/pkg/petalinux/2020.1/tools/xsct/bin

验证安装成功的快捷命令：

petalinux-util --webtalk off # 禁用数据收集 petalinux-version # 应显示2020.1版本

3. 工程创建与硬件配置

3.1 目录结构规划

建议采用以下项目结构，便于多工程管理：

~/ax7010_projects/ ├── xsa/ # 存放硬件描述文件 │ └── design_1_wrapper.xsa ├── build/ # 各版本编译输出 └── src/ # 工程源代码 └── ax_peta/ # 首个Petalinux工程

3.2 从XSA创建工程

使用网盘提供的design_1_wrapper.xsa快速验证流程：

mkdir -p ~/ax7010_projects/xsa cp design_1_wrapper.xsa ~/ax7010_projects/xsa/ cd ~/ax7010_projects/src petalinux-create --type project --template zynq --name ax_peta cd ax_peta petalinux-config --get-hw-description ../../xsa

配置界面关键选项：

  • Subsystem AUTO Hardware Settings
    • 确认PS时钟频率为50MHz
    • 禁用不需要的外设接口
  • Image Packaging Configuration
    • 选择INITRAMFS启动方式
    • 勾选Copy final images to tftpboot

4. 系统定制与编译

4.1 内核配置优化

针对AX7010的特定硬件调整内核参数：

petalinux-config -c kernel

需要修改的关键项：

  1. Device Drivers → GPIO Support
    • 启用Xilinx GPIO support
    • 启用Userspace I/O interfaces
  2. File systems → DOS/FAT/NT Filesystems
    • 启用VFAT (Windows-95) fs support

4.2 根文件系统定制

添加常用工具到根文件系统：

petalinux-config -c rootfs

在Packages Selection中勾选：

  • bash-completion- 命令自动补全
  • i2c-tools- 硬件调试工具
  • openssh-sftp-server- 远程文件传输

4.3 完整编译流程

执行并行编译加速构建过程：

petalinux-build -c all --parallel 4

编译成功后的产出文件位于images/linux目录：

  • BOOT.BIN- 启动引导文件
  • image.ub- 内核与根文件系统镜像
  • system.dtb- 设备树二进制

5. 烧录与调试实战

5.1 SD卡分区方案

使用fdisk工具准备SD卡（假设设备为/dev/sdb）：

sudo fdisk /dev/sdb # 依次输入： # o (创建新分区表) # n (新建分区，+500M) # t (类型设为c，W95 FAT32) # n (剩余空间创建第二个分区) # w (写入变更)

格式化并挂载分区：

sudo mkfs.vfat -F 32 -n BOOT /dev/sdb1 sudo mkfs.ext4 -L ROOTFS /dev/sdb2 mkdir -p /mnt/boot /mnt/rootfs sudo mount /dev/sdb1 /mnt/boot sudo mount /dev/sdb2 /mnt/rootfs

5.2 文件部署

复制启动文件到SD卡：

cp images/linux/{BOOT.BIN,image.ub} /mnt/boot/ sync umount /mnt/boot /mnt/rootfs

5.3 串口调试技巧

使用MobaXterm连接开发板时，注意：

  1. 波特率设置为115200
  2. 关闭硬件流控（RTS/CTS）
  3. 首次启动时快速按任意键进入U-Boot命令行

常见问题排查：

  • 无串口输出：检查USB转串口驱动，尝试更换MicroUSB线
  • 启动卡住：确认BOOT.BIN包含正确的FPGA比特流
  • 网络不通：在U-Boot中执行env default -a; saveenv重置网络配置

6. 进阶配置与优化

6.1 自定义设备树覆盖

在project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files中添加：

// ax7010-custom.dtsi / { aliases { serial0 = &uart1; ethernet0 = &gem0; }; };

重新编译设备树：

petalinux-build -c device-tree

6.2 构建时间优化

通过ccache加速后续编译：

sudo apt install ccache echo 'export PATH="/usr/lib/ccache:$PATH"' >> ~/.bashrc petalinux-build -x cleanall petalinux-build

6.3 自动化脚本示例

创建一键编译脚本build.sh：

#!/bin/bash set -e echo "[1/4] 配置硬件描述..." petalinux-config --get-hw-description ../xsa --silentconfig echo "[2/4] 编译内核..." petalinux-build -c kernel --silentconfig echo "[3/4] 构建完整系统..." petalinux-build echo "[4/4] 打包启动文件..." petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot

给开发板插上电源那一刻，串口终端突然开始滚动启动日志——这种成就感让我想起第一次点亮LED的激动。实际使用中发现，Petalinux环境搭建最耗时的不是技术本身，而是解决那些看似简单的依赖问题。建议准备一个干净的Ubuntu系统，严格按照本文顺序操作，能节省至少50%的试错时间。

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