当前位置：首页 > news >正文

ZYNQ AXI-GPIO学习——ZYNQ学习笔记8

news 2025/8/13 14:16:47

--素材来自原子哥

一、简介

AXI GPIO IP 核为 AXI 接口提供了一个通用的输入/输出接口。与 PS 端的 GPIO 不同， AXI GPIO 是一个软核（ Soft IP），即 ZYNQ 芯片在出厂时并不存在这样的一个硬件电路，而是由用户通过配置 PL 端的逻辑资源来实现的一个功能模块。而 PS 端的 GPIO 是一个硬核（ Hard IP），它是一个生产时在硅片中实现的功能电路。
AXI GPIO 可以配置成单通道或者双通道，每个通道的位宽可以单独设置。另外通过打开或者关闭三态缓冲器， AXI GPIO 的端口还可以被动态地配置成输入或者输出接口。其顶层模块的框图如下所示：

可以看到，模块的左侧实现了一个 32 位的 AXI4-Lite 从接口，用于主机访问 AXI GPIO 内
部各通道的寄存器。当右侧接口输入的信号发生变化时，模块还能向主机产生中断信号（ip2intc_irpt）。不过只有在配置 IP 核时选择“ 使能中断” ，才会启用模块的中断控制功能。

二、实验目标

通过调用 AXI GPIO IP 核，使用中断机制，实现底板上 PL 端按键 PL_KEY0 控制 PS端 LED0 亮灭的功能。

三、系统框图

PS 端的 M_AXI_GP0 作为主端口，与 PL 端的 AXI GPIO IP 核以 AXI4-Lite 总线相连接。其中， AXI 互联 IP（ AXI Interconnect）用于连接 AXI 存储器映射（ memory-mapped）的主器件和从器件。通用中断控制器（ GIC）用于管理来自 PS 或者 PL 的中断，并把这些中断发送到 CPU。

四、硬件设计

五、程序设计

main.c

#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"
#include "xil_printf.h" 	//包含 print()函数
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"#include "sleep.h"
#include "gpio.h"
#include "intr.h"u8 flag_led = 0;int main(){gpio_config();intr_config();printf("AXI_KEY_EMIO_LED\r\n");while(1){LED(flag_led);usleep(20000);AXI_GPIO_INTR(1);}
}

gpio.c

#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"
#include "xil_printf.h" 	//包含 print()函数
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"#include "sleep.h"
#include "gpio.h"
#include "intr.h"u8 flag_led = 0;int main(){gpio_config();intr_config();printf("AXI_KEY_EMIO_LED\r\n");while(1){LED(flag_led);usleep(20000);AXI_GPIO_INTR(1);}
}

gpio.h

#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"extern XGpioPs PS_Gpio;		//PS GPIO结构体实例#define GPIO_DEVICE_ID		XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID	//GPIO器件ID
#define EMIO_LED			54#define LED_ON		XGpioPs_WritePin(&PS_Gpio, EMIO_LED, 0x1)							//控制IO输出1
#define LED_OFF		XGpioPs_WritePin(&PS_Gpio, EMIO_LED, 0x0)							//控制IO输出0
#define LED(a)		if(a)\XGpioPs_WritePin(&PS_Gpio, EMIO_LED, 0x1);\else XGpioPs_WritePin(&PS_Gpio, EMIO_LED, 0x0)void gpio_config();

intr.c

#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xscugic.h"
#include "intr.h"XGpio 	AXI_Gpio	;
XScuGic Intc		;#define AXI_GPIO_ID 			XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID						//AXI GPIO		器件ID
#define INTC_DEVICE_ID			XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID				//中断控制器 		器件ID#define AXI_GPIO_INT_ID			XPAR_FABRIC_AXI_GPIO_0_IP2INTC_IRPT_INTR	//AXI GPIO		中断ID#define GPIO_CHANNEL1			1											//AXI GPIO		通道号extern u8 flag_led;void intr_config(void){XGpio_Initialize(&AXI_Gpio, AXI_GPIO_ID);								//初始化AXI GPIOXGpio_SetDataDirection(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,0x00000001);				//设置对应通道为输入SetupInterruptSystem(&Intc,&AXI_Gpio,AXI_GPIO_INT_ID);					//设置系统
}void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpio *AXI_Gpio,u16 AXI_GpioIntrId)
{XScuGic_Config *IntcConfig;//查找GIC配置信息，进行初始化IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig,IntcConfig->CpuBaseAddress);/*********************************************************************************************************************///初始化ARM处理器异常句柄Xil_ExceptionInit();//给IRQ异常注册处理程序Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,GicInstancePtr);//使能处理器中断Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ);
/*********************************************************************************************************************///关联IQC异常处理函数XScuGic_Connect(GicInstancePtr,AXI_GpioIntrId,(Xil_ExceptionHandler)IntrHandler,(void *)AXI_Gpio);//使能GIC控制器对应ID中断XScuGic_Enable(GicInstancePtr, AXI_GpioIntrId);//设置优先级 触发类型0x1高有效电平敏感XScuGic_SetPriorityTriggerType(GicInstancePtr, AXI_GpioIntrId,0xA0, 0x1);//打开AXI GPIO IP中断使能XGpio_InterruptGlobalEnable(AXI_Gpio);XGpio_InterruptEnable(AXI_Gpio,0x00000001);
}void IntrHandler(void){printf("from intr\r\n");//关闭AXI GPIO1中断使能AXI_GPIO_INTR(0);//判断AXI KEYif(XGpio_DiscreteRead(&AXI_Gpio,0x00000001) == 0){flag_led = !flag_led;}XGpio_InterruptClear(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1);
}

intr.h

#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xscugic.h"void intr_config(void);
void IntrHandler(void);
void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpio *AXI_Gpio,u16 AXI_GpioIntrId);extern	XScuGic Intc		;
extern  XGpio 	AXI_Gpio	;#define AXI_GPIO_INTR(a) if(a)\XGpio_InterruptEnable(&AXI_Gpio,0x00000001);\else XGpio_InterruptDisable(&AXI_Gpio,0x00000001);

查看全文

http://www.dtcms.com/a/328514.html