ZYNQ学习之——MIO

Posted 2020-08-22 ou_ou

1、GPIO基础知识

　　Zynq7000 系列芯片有 54 个 MIO(multiuse I/O) ，它们分配在 GPIO 的 Bank0 和Bank1 隶属于 PS 部分， 这些 IO 与 PS 直接相连。 不需要添加引脚约束， MIO 信号对 PL部分是不可见，即PL不能对这部分IO信号进行任何操作。 所以对 MIO 的操作可以看作是纯 PS 的操作。 参考芯片手册看到

　　Bank0:MI0[31:0]
　　Bank1:MI0[52:53]
　　Bank2:EMI0[31:0]
　　Bank3:EMI0[63:32]

GPIO 的控制寄存器地址空间

很多寄存器，但是一般的操作关注部分寄存器就可以了。

DATA_RO: 此寄存器使能软件观察 PIN 脚， 当 GPIO 被配置成输出的时候， 这个寄存器的值会反应输出的 PIN 脚情况。
DATA:此寄存器控制输出到 GPIO 的值， 读这个寄存器的值可以读到最后一次写入该寄存器的值。
MASK_DATA_LSW:位操作寄存器， 写入 GPIO 低 16bit 其他没有改变的位置保存原先的状态
MASK_DATA_MSW:位操作寄存器， 写入 GPIO 高 16bit 其他没有改变的位置保存原先的状态
DIRM:此寄存器控制输出的开关， 当 DIRM[x]=0 时候， 禁止输出
OEN: 输出使能， 当 OEN[x]=0 的时候输出关闭， PIN 脚处于三态
因此， 如果要读 IO 状态就得读 DATA_RO 的值， 如果是对某一位进行操作就是写
MASK_DATA_LSW/MASK_DATA_MSW
具体的相关参数请参考技术手册 ug585-Zynq-7000-TRM.pdf

2、FPGA硬件创建。

　　MIO的操作硬件创建比较简单，外置只需添加MIO外置就可以了。

 

 然后编译导出硬件到SDK软件中。

3、SDK软件

　　首先就是要创建一个APP工程，这里就不做讲解了。看一下软件设计，就是纯C开发了。

　　　　

           

　#include "xgpiops.h"
　#include "sleep.h"
　int main()
　{
　　　　static XGpioPs psGpioInstancePtr;
　　　　XGpioPs_Config* GpioConfigPtr;
　　　　int iPinNumber= 7; //板子的LED连接的是MIO7，这个根据板子的硬件设计做对应修改
　　　　u32 uPinDirection = 0x1; //设置IO方向。1表示输出，0表示输入
　　　　int xStatus;

　　//--MIO的初始化
　　　　GpioConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
　　　　if(GpioConfigPtr == NULL)
　　　　return XST_FAILURE;

　　　　xStatus = XGpioPs_CfgInitialize(&psGpioInstancePtr,GpioConfigPtr, GpioConfigPtr->BaseAddr);
　　　　if(XST_SUCCESS != xStatus)
　　　　print(" PS GPIO INIT FAILED \\n\\r");
　　//--MIO的输入输出操作
　　　　XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, iPinNumber,uPinDirection);//配置MIO输出方向
　　　　XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, iPinNumber,1);//配置MIO的第7位输出

　　　　//以下是库函数的操作方式。
　　　　/* while(1)
　　　　{
　　　　　　XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, iPinNumber, 1);//点亮MIO的第7位输出1
　　　　　　usleep(500000); //us延时
　　　　　　XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, iPinNumber, 0);//熄灭MIO的第7位输出0
　　　　　　usleep(500000); //us延时
　　　　}*/

 

　　　　//以下是寄存器的操作方式。

　　　　while(1)

　　　　{
　　　　　　XGpioPs_WriteReg(0xE000A000,0x00000000, 0xFF7FFFFF&0xFFFF0080);
　　　　　　usleep(500000); //us延时
　　　　　　XGpioPs_WriteReg(0xE000A000,0x00000000, 0xFF7FFFFF&0xFFFF0000);
　　　　　　usleep(500000); //us延时
　　　　}
　　return 0;
}

 

 分析以下一些Xilinx的函数：

GpioConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);  查找对应ID设备是否存在，如果不存在出错，如果存在就可以做下一步的初始化。

可以查到

/* Definitions for peripheral PS7_GPIO_0 */
#define XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID 0
#define XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR 0xE000A000　　//这个就是MIO的基地址
#define XPAR_PS7_GPIO_0_HIGHADDR 0xE000AFFF　　//这个结束地址不需要管