ZYNQ——GPIO之MIO控制LED

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开发板            zynq7010

内容                呼吸灯

        ZYNQ 分为 PS 和 PL 两部分，器件的引脚（Pin）资源同样也分成了两部分。ZYNQ PS 中的外设 可以通过 MIO（multiplexed I/O，多路复用 I/O）模块连接到 PS 端的引脚上，也可以通过 EMIO（extended  multiplexed I/O interface，扩展多路 I/O 接口）连接到 PL 端的引脚。Zynq-7000 系列芯片一般有 54 个 MIO，

        MIO是将来自PS外设和静态存储器接口的访问多路复用到ps端的引脚上。

        GPIO 是英文“general purpose I/O”的缩写，即通用的输入/输出。它是 ZYNQ PS 中的一个外设，用于观测（input）和控制（output）器件引脚的状态。如图为GPIO 的框图，从中我们可以看到 GPIO 分为 4 个 Bank，其中 Bank0 和 Bank1 连接到 MIO；而 Bank2 和 Bank3 连接到EMIO。

        除 Bank1 之外的 Bank 都具有 32bit，Bank1 只具有 22bit 是因为总共只有 54 个 MIO，其中 32bit 的 Bank0 控制了 MIO[0~31]，剩下的 MIO[31~53]就由 22bit 的 Bank1 控制。Bank2 和 Bank3 用于控制扩展的 MIO 即 EMIO，也就是说总共可以有 32+32=64 个 EMIO。

        MIO 一但选定，引脚位置就已经确定下来了，不需要添加引脚约束。

        我们可以看到 PS 通过 APB 总线对控制、状态寄存器的读写实现对 GPIO 的驱动，具体可以参见下图：

硬件平台配置

#include "stdio.h"
//#include "xparameters.h"
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"
#define GPIO_DEVICE_ID		XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID
#define MIO0_LED    0
#define MIO7_LED    7
#define MIO8_LED    8
XGpioPs_Config *ConfigPtr;//定义ConfigPtr为结构体指针类型 （指针理解为地址）
XGpioPs Gpio;
int main(){//printf("GPIO MIO TEST\n");u32 led=0;int i,j;//根据器件的ID查找器件的配置信息ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);//初始化GPIO的驱动XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr->BaseAddr);//&是取地址  ->表示结构体的第一个元素//把GPIO的方向设置为输出(0输入/1输出)XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO0_LED, 1);//(地址  引脚  方向)XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO7_LED, 1);//(地址  引脚  方向)XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO8_LED, 1);//(地址  引脚  方向)//设置输出使能（0关闭  1打开）XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO7_LED, 1);XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO8_LED, 1);//写数据到GPIO的输出引脚（最后一个数是32位，但是只有最低为有效）XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO7_LED, 1);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO8_LED, 1);//点亮while(1){/*//XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO7_LED, 1);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO8_LED, 1);//延时usleep(100000);//微秒为单位，延迟0.1s//熄灭//XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 0);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO7_LED, 0);XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO8_LED, 0);//延时usleep(100000);*/for (i=0;i<1000;i++){for (j=0;j<1000;j=j+1){usleep(1);if(i<j){XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, ~led);}else{XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, led);}}}led=~led;}return 0;
}

        代码部分也有注释，编程思路就是：1.先根据器件的ID查找器件的配置信息；2.然后初始化GPIO的驱动3.把GPIO的方向设置为输出；4.设置输出使能；5.写数据到GPIO的输出引脚。

        其中第1,2步是一些必要的初始化信息；

        3,4,5正好对应DATA，DIRM，OEN寄存器的配置，当然这些底层寄存器的配置都是在函数里面实现的，具体实现过程我们可以不用关心，只要会用就可以。

        最后补充一点内容，在初始化GPIO驱动部分用到了结构体指针的内容，在这里作简单说明：

XGpioPs_Config *ConfigPtr;//定义ConfigPtr为结构体指针类型 （指针理解为地址）
//初始化GPIO的驱动XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr->BaseAddr);//&是取地址  ->表示结构体的第一个元素

        这就与我们初始化GPIO驱动中，利用结构体指针来引用结构体变量的部分对应上了。