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Vivado GPIO详解

news 2025/8/15 6:38:19

文章目录

- 硬件说明
- 软件

硬件说明

在这里插入图片描述

在其信号接口中，左侧的S_AXI, s_axi_aclk, s_axi_areshtn会自动通过AXI Interconnect或者smc与zynq的GP端口相连接，其右侧的GPIO接口下面有三个信号，分别是

gpio_io_i：输入信号，将PL端的电平送入GPIO核，供PS读取。
gpio_io_o：输出信号，将PS写入数据寄存器的值输出到PL端。
gpio_io_t：三态控制信号，通常由方向寄存器控制，决定引脚是高阻态（输入）还是驱动输出（输出）。在很多设计中，这个信号被直接连接到方向寄存器的输出。

其右侧可进行设置的参数如下

【All Input/Output】勾选表示设置所有的GPIO指定为输入或者输出接口，若勾选，则PS中无法再设置GPIO方向。
【GPIO Width】接口位宽，最高32位
【Default Output Value】默认输出值
【Default Output Value】设置GPIO的默认输入/输出模式。这里的“Tri State”可能指的是GPIO引脚的初始状态或默认模式，其中“0”代表输出模式，“1”代表输入模式。但具体实现可能因不同的IP核而异。
【Enable Dual Channel】使能GPIO通道2，勾选后GPIO 2可以设置
【Enable Interrupt】使能中断，AXI GPIO只能使能整个通道中断，而无法像EMIO一样单独使能通道中某个引脚的中断，当使能某个通道中断后，该通道所有输入引脚均能产生中断信号，效果完全相同。AXI GPIO中断属于IRQ_F2P，而IRQ_F2P的中断类型只能设置为上升沿或者高电平，而不能是下降沿或者低电平。

软件

【xgpio.h】提供了GPIO相关的一些函数，主要包括初始化、设置端口方向、读写端口等功能。这些函数在使用时，至少需要输入指向GPIO示例的指针【InstancePtr】，故后续不再对这个参数进行说明。

【XGpio_Initialize】用于初始化GPIO，其原型如下，其中【DevicedId】为设备的ID号，为自动生成，可在xparameters.h中找到，一般被定义为宏【XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID】。

int XGpio_Initialize(XGpio *InstancePtr, u16 DeviceId);

在设置端口方向、读写端口时，除了需要指定GPIO实例的指针，还需指名待设置的通道【Channel】，可选1或者2。这三个函数的原型如下

void XGpio_SetDataDirection(XGpio *InstancePtr, unsigned Channel, u32 DirectionMask);
u32 XGpio_GetDataDirection(XGpio *InstancePtr, unsigned Channel)；
void XGpio_DiscreteWrite(XGpio *InstancePtr, unsigned Channel, u32 Mask);
u32 XGpio_DiscreteRead(XGpio *InstancePtr, unsigned Channel);