【zynq课程笔记】【裸机】【第12课】【AXI_GPIO原理与应用】

admin · 发表于 2022-8-4 16:23:30

更多课程笔记请查看：【zynq裸机编程课程笔记合集】
http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=29095

1 介绍

在前面课程中，我们带领大家一起学习了PS GPIO的原理及基本使用。并最终通过C编程，实现了按键控制LED的效果。
但是Zynq上GPIO无论是MIO还是EMIO，都是属于PS侧的资源，相当于是硬核。而作为一个PS与PL相互协作的平台，当PS侧的GPIO硬核不够用或者无法使用的场合，我们能否使用PL端的逻辑资源来构建一个或多个GPIO软核呢？当然是可以的， Xilinx官方为我们提供了一个名为AXI GPIO的软核。该核使用标准的AXI总线与PS交互，用户可以通过AXI总线，控制AXI GPIO的输入输出模式、输出值、读取指定引脚等。该IP核的结构如下：

图1.png

图 3 4  AXI GPIO框图
从图中可以看出，最右侧有两个具有三态输出功能的端口，分别为GPIO和GPIO2，这也就意味着该控制器可以最多提供2个通道的GPIO。
每个通道的GPIO都有3个标准的信号，也就是输出值（GPIO_O）、输入值（GPIO_I）以及管脚输出使能控制信号（GPIO_T）。
对于输出值，使用一个名为GPIO_DAT的寄存器/D触发器存储所需要输出的值
对于输入值，使用一个名为GPIO_DATA_IN的寄存器/D触发器存储GPIO Pin管脚上的值。
对于输出使能控制信号，使用一个名为GPIO_TRI的寄存器/D触发器存储设置状态。
这两个三态缓冲器工作时，其输入输出状态受GPIO_T信号控制。当GPIO_T=0时，为输出态，三态缓冲器会输出GPIO_O的值；当GPIO_T=1时，为输入态，此时GPIO_I的值会输入到AXI GPIO中。
因此，我们只需要通过对这3个寄存器进行读写，就能够实现对该Pin的状态的控制和读取。
这些寄存器由谁读写，又是通过什么方式读写呢？这个就是我们刚刚提到的，PS通过AXI-Lite总线来读写这些寄存器。
另外该控制器还提供了中断检测逻辑，以及中断控制寄存器，用于中断检测以及中断使能/屏蔽/状态显示。

2       课程目的

接下来我们将以该IP核为例，通过拨码开关控制LED的设计，带领大家了解AXI GPIO核的使用，体会在使用时与PS GPIO的异同点。
本次设计中，将会使用到AXI GPIO的两个通道，其中一整个通道被设置为输入，用于获取拨码开关的电平；另一整个通道被设置为输出，用于驱动LED显示。

3       所包含硬件

由于开发板上PL端仅有一个LED灯，且不包含拨码开关，不能单独完成本次设计，因此我们还需要用到一个专门为0基础学习FPGA和ARM编程的用户设计的EDA拓展板。板上包含8个拨码开关和8个可由用户控制的LED灯，非常适合本次设计。

图2.png

拓展板的更多资料可以查看该帖：
http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=28643

4 系统框图

在开始设计之前我们首先要对整个系统有个大致的认识，这里我给大家做了一张简易设计图。

图4.png

在设计时，AXI GPIO的通道1（GPIO）被配置为输入模式，用来接拨码开关，通道2（GPIO2）被设置为输出模式，用来接LED灯。AXI GPIO会捕获用户通过拨码开关设置的电平，PS则通过AXI4-Lite接口读取对应寄存器，以获知该电平值，然后ARM将需要设置的LED的亮灭状态值通过AXI4-Lite接口传输回AXI GPIO，作为通道2（GPIO2）的输出，驱动LED的亮灭显示。

5       创建工程

介绍完了系统的模型之后，我们就可以使用Vivado和SDK来进行系统的设计和实现了。
1.       创建一个名为AXI_GPIO的Vivado工程
2.       新建blockdesign设计
3.       添加ZYNQ、AXI GPIO IP核

6       IP配置与端口连接

（1）       Zynq核
       配置DDR型号，MT41K128M16 JT-125

（2）       AXI GPIO核
       勾选Enable Dual Channel，使能双通道
       设置两个通道的GPIO Width为8，对应8个拨码开关，8个LED
另外介绍一点，在GUI配置界面可以将某一通道设置为全输入/输出模式，这种情况下，该通道的GPIO就只能输入或者输出了，这种配置在GPIO功能和使用场景明确的情况下可以有效降低PL逻辑资源的使用虑。本实验考虑到灵活性以及让大家对GPIO的各项功能有较为明确的了解，这里不设置单输入或者输出模式。

（3）       端口连接
点击“Run Block Automation”和“Run Connection Automation”

7       管脚约束

当完成block design设计之后，我们还需要对该block design生成输出文件（generate output products），并生成一个例化了该设计的HDL格式的顶层文件。
当顶层文件生成好之后，点击“Open Elaborated Design”对设计进行详细的分析，分析完成后就可以自动打开管脚约束界面进行管脚约束，如果显示的界面不是管脚分配，大家可以通过手动在右上角的下拉列表中选择I/O planning选项卡以切换到IO分配界面。关于ACZ702开发版各项功能对应的管脚信息，可以直接在下述帖子中查看。
ACZ702开发板管脚信息表
http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=29058
以下为本次实验所用功能对应的引脚分配表：

Pin Name	Signial Name	Pin NO.	Pin Name	Signial Name	Pin NO.
SW7	gpio_rtl_0_tri_io[7]	E17	LED7	gpio_rtl_1_tri_io[7]	K18
SW6	gpio_rtl_0_tri_io[6]	D18	LED6	gpio_rtl_1_tri_io[6]	H17
SW5	gpio_rtl_0_tri_io[5]	H15	LED5	gpio_rtl_1_tri_io[5]	J18
SW4	gpio_rtl_0_tri_io[4]	F16	LED4	gpio_rtl_1_tri_io[4]	K19
SW3	gpio_rtl_0_tri_io[3]	J14	LED3	gpio_rtl_1_tri_io[3]	G18
SW2	gpio_rtl_0_tri_io[2]	G14	LED2	gpio_rtl_1_tri_io[2]	G20
SW1	gpio_rtl_0_tri_io[1]	L15	LED1	gpio_rtl_1_tri_io[1]	G19
SW0	gpio_rtl_0_tri_io[0]	K14	LED0	gpio_rtl_1_tri_io[0]	G17

分配完成后将引脚电平标准修改为LVCMOS33，然后保存约束文件，命名为AXI_GPIO.xdc，
到此，我们已经完成了整个系统的硬件系统部分的设计，接下来，我们就可以点击generate bitstream来生成本系统的PL配置文件，也就是我们常说的bit文件。

8 查看编译报告

等待比特流生成完成，我们就可以通过点击Project Summary图标，并切换到Dashboard选项卡中，来查看当前设计的资源使用等信息。

图5.png

9 创建SDK工程并添加实例源码

通过前面的操作，我们已经完成了本系统的硬件系统的设计，并得到了相应的FPGA配置文件（bit）。
接下来我们还需要针对该硬件系统，生成对应的描述文件，只有基于这些描述文件，我们才能在SDK中对该系统进行正确的编程。
在菜单栏中点击File->Export->Export Hardware，以生成本系统的硬件描述文件。导出时请务必勾选包含bitstream文件，因为本系统已经使用到了FPGA侧的逻辑资源（AXI_GPIO软核）。
然后我们就可以点击File->Launch SDK来打开Vivado提供的SDK集成开发软件。然后在软件中创建一个空白模板的SDK工程，创建好之后，将我们为本节课准备好的例程源码直接拷贝到工程中。
（添加头文件包含路径）
这样，我们的应用程序就创建完了，程序写完之后，我们首先运行一次程序，带领大家体验一下实验效果，然后再来回头分析我们的程序内容，通过分析程序实现的思路，带领大家掌握和学习AXI_GPIO的使用方法。

10 硬件连接

本次硬件连接如下图所示，

图6.jpg

将EDA拓展板连接在开发板40pin拓展接口上并连接好调试接口即可。由于本实验只进行简单的LED驱动，所以整体设计功耗不高，因此不需要使用独立供电，使用调试口Type-C供电就足够。使用调试口供电时，右侧的电源开关需要拨到上端USB侧。
（Run Configuration - SystemDebugger）

11 运行程序

现象：拓展板上拨码开关控制与之对应的LED灯亮灭（SW0控制LED0...SW7控制LED7）

12 代码分析

完成了程序效果的演示，接下来一起就来看看，我们的程序是按照怎样的思路来控制AXI_GPIO，实现我们想要的功能的。

[C] 纯文本查看 复制代码

#include"COMMON.h"
int main(void)
{
    uint32_t State;
    AXI_GPIO_Init(&AXI_GPIO0,GPIO_0_ID);    //初始化AXI GPIO0
    AXI_GPIO_Set_Channel(&AXI_GPIO0, XGPIO_IR_CH1_MASK, 0xFF, 0);//设置通道1为输入

    while(1){
        State = XGpio_DiscreteRead(&AXI_GPIO0,XGPIO_IR_CH1_MASK);//读取通道1输入的值
        AXI_GPIO_Set_Channel(&AXI_GPIO0, XGPIO_IR_CH2_MASK, 0, State);//将通道2设置为输出，输出从通道1读取的值
    }
    return 0;
}

12.1       头文件分析：

对AXI GPIO的操作属于PL端的操作，所以包含的头文件为xgpio.h（GPIO对应xgpiops.h），该头文件包含Xilinx 通用 I/O (XGpio) 设备驱动程序的软件 API 定义。

12.2       代码分析：

1.       根据xparameters.h中查找到的器件ID查询配置表初始化AXI GPIO
2.       使用AXI_GPIO_Set_Channel（）函数设置通道1为输入，并设置输出值为0
进入函数分析，这里分两步，首先是设置方向，本质使用的是XGpio_SetDataDirection（）函数，底层是调用的XGpio_Out32（）函数对指定通道的3态控制器寄存器直接写操作
XGpio_WriteReg(InstancePtr->BaseAddress,
      ((Channel - 1) * XGPIO_CHAN_OFFSET) + XGPIO_TRI_OFFSET,
      DirectionMask);
接下来是输出值，这里使用的XGpio_DiscreteWrite（）函数，通过XGpio_WriteReg（）函数实现，底层是调用的XGpio_Out32（）函数对指定通道的数据寄存器直接写操作
XGpio_WriteReg(InstancePtr->BaseAddress,
         ((Channel - 1) * XGPIO_CHAN_OFFSET) + XGPIO_DATA_OFFSET,
         Data);
这里由于我们已经将通道1设置为了输入模式，此时对寄存器进行写操作无效。

3.       读取通道1状态，保存在state中。这里使用的是XGpio_DiscreteRead()函数，对通道1的数据寄存器读操作（输入状态，读操作能正常完成）
return XGpio_ReadReg(InstancePtr->BaseAddress,
               ((Channel - 1) * XGPIO_CHAN_OFFSET) +
               XGPIO_DATA_OFFSET);
4.       再次使用AXI_GPIO_Set_Channel（）函数，设置通道2 为输出，并将State的值作为通道2输出值。

寄存器空间及涉及寄存器描述
表 1  寄存器映射

偏移地址	寄存器名	访问类型	默认值	描述
0x0000	GPIO_DATA	R/W	0x0	通道1 AXI GPIO数据寄存器
0x0004	GPIO_TRI	R/W	0x0	通道1 AXI GPIO 3态控制寄存器
0x0008	GPIO2_DATA	R/W	0x0	通道2 AXI GP[IO数据寄存器
0x000C	GPIO2_TRI	R/W	0x0	通道2 AXI GPIO 3态寄存器
0x011C	GIER	R/W	0x0	全局中断使能寄存器
0x0128	IP IER	R/W	0x0	IP中断使能寄存器
0x0120	IP ISR	R/TOW	0x0	IP中断状态寄存器

表 2 AXI GPIO数据寄存器描述

位	字段名	访问类型	复位值	描述
[GPIOx_Width-1:0]	GPIOx_DATA	R/W	对应通道默认输出值	AXI GPIO数据寄存器对于每个被配置为输入的I/O: 读：读取输入引脚的值写：无效对于每个被配置为输出的I/O: 读：读取这些位将会返回0 写：将值写入相应寄存器位和输出引脚。

这里需要注意的一点是，官方手册中给出的描述是对于每个被配置为输出的I/O进行读操作时都会返回0。如下图

图7.png

但是在实际操作中我们发现，只有在IP核中将通道设置为“All Outputs”时，读取该通道的值才会为0；而如果是通过软件配置的，则能够正常读取。

表 3 AXI GPIO 3态寄存器位描述

位	字段名	访问类型	复位值	描述
[GPIOx_Width-1:0]	GPIOx_TRI	R/W	对应通道默认3态输出值	AXI GPIO 3态控制寄存器每个 I/O 引脚都可单独编程为输入或输出。对于每一位： 0=I/O引脚配置为输出 1=I/O引脚配置为输入

编程方法和思路：

到了这里，我们就完成了AXI GPIO 的拨码开关控制LED亮灭的实验，从这个实验我们可以看到，在进行编程设计时，无论是PS GPIO还是AXI GPIO，使用前都需要进行如下几个步骤：
1．       初始化GPIO驱动程序
2．       设置指定引脚方向
3．       读/写指定管脚的值/状态
不同点则在于PS GPIO在输出指定管脚的值/状态时，需要先使能该引脚作为输出。而在硬件逻辑系统设计方面，AXI GPIO则是与EMIO类似，由于使用的是PL端引脚，在导出后还需要进行管脚分配和约束。

13       思考题
13.1       总结

到这里，本节课程内容就已经基本结束了，在本次的设计中，我们通过软件编程，将AXI GPIO的两个通道分别设置为了输入和输出，以方便代码的设计。实际上AXI GPIO核每个通道的每一位都是能独立设置其输入/输出模式并单独读写的，具体的实现方式可以参考我们在AXI GPIO应用库中提前封装好的AXI_GPIO_SetPin_Dir()、AXI_GPIO_SetPin()以及AXI_GPIO_GetPin()函数，三个函数功能如下：
AXI_GPIO_SetPin_Dir()       修改AXI GPIO某通道的某PIN的输入输出模式
AXI_GPIO_SetPin()       控制指定GPIO口输出高/低电平
AXI_GPIO_GetPin()       读取指定GPIO口的输入电平
关于我们为大家提供的示例程序的内容，就给大家简单介绍到这里。接下来，给大家布置两个思考题，或者说是课后小作业。

13.2       课后习题
       配置AXI GPIO为单通道16位位宽，通过软件编程，将高8位配置为输入，获取拨码开关电平。将低8位设置为输出，使用从拨码开关获取的电平控制LED，实现拨码开关控制LED亮灭设计。
       有能力的同学尝试根据对寄存器的理解，或者对我们提供的示例程序的理解，使用直接操作寄存器的方式来实现本实验。

关于本节课程所使用到的文件、文档和程序等内容，大家可以到下述链接下载。
【zynq裸机编程课程笔记合集】
http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=29095
或者直接到www.corecourse.cn中搜索“zynq裸机编程课程笔记合集”

admin · 发表于 2022-8-4 16:56:13

课程完整工程文件包括Vivado工程和SDK中的源码（工程发布前已经执行了reset_project操作，故大家下载后需要先执行generate bitstream操作）

AXI_GPIO.rar (2.29 MB, 下载次数: 426)

C源码
src路径下源码

COMMON.c (464 Bytes, 下载次数: 257)

COMMON.h (783 Bytes, 下载次数: 242)

ISR.c (849 Bytes, 下载次数: 249)

ISR.h (160 Bytes, 下载次数: 235)

main.c (920 Bytes, 下载次数: 259)

ACZ702_Lib路径下源码
AXI_GPIO

AXI_GPIO.c (4.78 KB, 下载次数: 238)

AXI_GPIO.h (667 Bytes, 下载次数: 263)

SCU

SCU_GIC.c (2.07 KB, 下载次数: 245)

SCU_GIC.h (421 Bytes, 下载次数: 269)

SCU_TIMER.c (1.56 KB, 下载次数: 248)

SCU_TIMER.h (212 Bytes, 下载次数: 235)

tb一下 · 发表于 2022-8-4 17:03:40

新课程解锁，开始追番

admin · 发表于 2022-8-4 17:05:41

本楼层作者占位，主要用来统一解答大家学习本节课程过程中遇到的常见问题，后续会再次编辑完善。学习者有疑问的，请在本楼层之后开始提问和讨论。

CJC · 发表于 2022-8-19 21:40:18

本帖最后由 CJC 于 2022-8-20 15:33 编辑

作业1: 发现小梅哥的代码简洁又好用等等再补上
原代码#include "./BSP/AXI_GPIO/axi_gpio.h"
#include "sleep.h"

XGpio xgpio;

#define AXI_GPIO_ID                      XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID

#define SW0                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,7)
#define SW1                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,6)

#define SW2                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,9)
#define SW3                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,8)
#define SW4                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,11)
#define SW5                                     axi_gpio_getpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,10)

/* 高八位是拨码开关SW7-SW2对应着11-6
* 低八位是LED7-LED2对应着0-5
* */

int main(void)
{
      axi_gpio_init(&xgpio,AXI_GPIO_ID);
      /* 高八位设置为输入，低八位设置输出 */
      XGpio_SetDataDirection(&xgpio, AXI_GPIO_CHANNEL_1,0XFC0);

      while(1)
      {
            if (SW0 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,5,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,5,0x0);
            }
            if (SW1 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,4,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,4,0x0);
            }
            if (SW2 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,3,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,3,0x0);
            }
            if (SW3 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,2,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,2,0x0);
            }
            if (SW4 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,1,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,1,0x0);
            }
            if (SW5 == 1)
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,0,0x1);
            }
            else
            {
                     axi_gpio_setpin(&xgpio,AXI_GPIO_CHANNEL_1,0,0x0);
            }
      }
      return 0;

}

CJC · 发表于 2022-8-19 23:32:33

这里记录下学习中遇见的问题，AXI_GPIO硬件信息文件不是xgpio_hw.h而是xgpio_l.h，这个l是什么意思还没想明白

作业二，受到硬件的限制，SW和LED各配置了6位完成
#define AXI_GPIO_BASEADDR XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR

#define SW0 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW0_PIN) & 0x1)
#define SW1 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW1_PIN) & 0x1)
#define SW2 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW2_PIN) & 0x1)
#define SW3 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW3_PIN) & 0x1)
#define SW4 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW4_PIN) & 0x1)
#define SW5 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW5_PIN) & 0x1)

#define SW0_PIN 7
#define SW1_PIN 6
#define SW2_PIN 9
#define SW3_PIN 8
#define SW4_PIN 11
#define SW5_PIN 10

#define LED0 5
#define LED1 4
#define LED2 3
#define LED3 2
#define LED4 1
#define LED5 0

int main(void)
{
uint32_t reg_val = 0;
uint32_t data = 0;
/* 高八位设置为输入，低八位设置输出 */
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_TRI_OFFSET,0XFC0);

while(1)
{
if (SW0 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED0);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED0));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW1 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED1);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED1));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW2 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED2);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED2));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW3 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED3);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED3));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW4 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED4);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED4));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW5 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED5);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED5));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}

}

return 0;

}

CJC · 发表于 2022-8-20 07:56:43

这里记录下学习中遇到的问题，AXIGPIO的硬件文件不是xgpio_hw.h，二是xgpio_l.h，这个l代表什么意思还没想明白

#define AXI_GPIO_BASEADDR XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR

#define SW0 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW0_PIN) & 0x1)
#define SW1 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW1_PIN) & 0x1)
#define SW2 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW2_PIN) & 0x1)
#define SW3 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW3_PIN) & 0x1)
#define SW4 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW4_PIN) & 0x1)
#define SW5 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW5_PIN) & 0x1)

#define SW0_PIN 7
#define SW1_PIN 6
#define SW2_PIN 9
#define SW3_PIN 8
#define SW4_PIN 11
#define SW5_PIN 10

#define LED0 5
#define LED1 4
#define LED2 3
#define LED3 2
#define LED4 1
#define LED5 0

int main(void)
{
uint32_t reg_val = 0;
uint32_t data = 0;
/* 高八位设置为输入，低八位设置输出 */
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_TRI_OFFSET,0XFC0);

while(1)
{
if (SW0 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED0);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED0));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW1 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED1);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED1));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW2 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED2);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED2));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW3 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED3);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED3));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW4 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED4);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED4));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW5 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED5);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED5));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}

}

return 0;

}

CJC · 发表于 2022-8-20 10:57:17

作业二: 需要提醒的是AXIGPIO的硬件信息文件在xgpio_l.h中，但不太理解这个l是什么意思
用寄存器的方式要注意使用读改写的编程方式，否则很容易影响到其他位
#define AXI_GPIO_BASEADDR XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR

#define SW0 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW0_PIN) & 0x1)
#define SW1 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW1_PIN) & 0x1)
#define SW2 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW2_PIN) & 0x1)
#define SW3 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW3_PIN) & 0x1)
#define SW4 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW4_PIN) & 0x1)
#define SW5 ((Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET) >> SW5_PIN) & 0x1)

#define SW0_PIN 7
#define SW1_PIN 6
#define SW2_PIN 9
#define SW3_PIN 8
#define SW4_PIN 11
#define SW5_PIN 10

#define LED0 5
#define LED1 4
#define LED2 3
#define LED3 2
#define LED4 1
#define LED5 0

int main(void)
{
uint32_t reg_val = 0;
uint32_t data = 0;
/* 高八位设置为输入，低八位设置输出 */
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_TRI_OFFSET,0XFC0);

while(1)
{
if (SW0 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED0);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED0));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW1 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED1);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED1));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW2 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED2);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED2));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW3 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED3);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED3));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW4 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED4);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED4));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
if (SW5 == 1)
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val | (1 << LED5);
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}
else
{
reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
data = reg_val & (~(1 << LED5));
Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
}

}

return 0;

}

CJC · 发表于 2022-8-20 15:11:24

CJC 发表于 2022-8-20 10:57
作业二: 需要提醒的是AXIGPIO的硬件信息文件在xgpio_l.h中，但不太理解这个l是什么意思
用寄存器的方式要注 ...

这是看了小梅哥AXIGPIO视频(一)写出来的代码

下面是看了小梅哥编程思路后的代码(寄存器方式) PS:我的拨码开关和LED只有6个
int main(void)
{
      uint32_t reg_val = 0;
      uint32_t data       = 0;
      /* 高六位设置为输入，低六位设置输出 */
      Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_TRI_OFFSET,0XFC0);

      while(1)
      {
            reg_val = Xil_In32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET);
            data = reg_val >> 6;
            Xil_Out32(XPAR_AXI_GPIO_0_BASEADDR + XGPIO_DATA_OFFSET,data);
      }
}

CJC · 发表于 2022-8-20 15:33:50

CJC 发表于 2022-8-19 21:40
作业1: 发现小梅哥的代码简洁又好用等等再补上
原代码#include "./BSP/AXI_GPIO/axi_gpio.h"
#include "sl ...

改进后:
XGpio xgpio;
#define AXI_GPIO_ID XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID

int main(void)
{
uint32_t reg_val = 0;
uint32_t data = 0;
axi_gpio_init(&xgpio,AXI_GPIO_ID);
/* 高六位设置为输入，低六位设置输出 */
XGpio_SetDataDirection(&xgpio, AXI_GPIO_CHANNEL_1,0XFC0);

while(1)
{
reg_val = XGpio_DiscreteRead(&xgpio, AXI_GPIO_CHANNEL_1);
data = reg_val >> 6;
XGpio_DiscreteWrite(&xgpio, AXI_GPIO_CHANNEL_1, data);
}

}

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【zynq课程笔记】【裸机】【第12课 】【AXI_GPIO原理与应用】

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