【ZYNQ 详细案例一】GPIO读写的详细实现基于ZEDBOARD

本文主要是介绍【ZYNQ 详细案例一】GPIO读写的详细实现基于ZEDBOARD，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

【ZYNQ 详细案例一】GPIO的认识与实现基于ZEDBOARD

GPIO是一种外设，可用于连接。。

首先先点击【Block Design】
在这里插入图片描述
然后添加处理器IP，也就是我们的ps部分。

双击打开之后，点击【Run Block Automation】，因为在创建工程时，我们已经选择了板子的型号。所以点这个自动配置，就会按照我们选择的板子型号进行一个默认的初始化。
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默认点击【OK】即可。

此时会生成带有许多外部信号接口的PS IP核。当然，这么多的信号我们在此案例中并不全部需要用到。因此，【双击IP核】
在这里插入图片描述
来到PS 端配置界面

点击侧边菜单【MIO Configuration】中的【I/O Peripherals】取消选中我们不需要的外设

【UART1（MIO[48-49]）】这个io外设是我们串口通信所要使用到的。因此在此处保留。

同理，去掉不需要的I/O接口
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最终生成的PS部分：

按照之前说过的方法，添加IP【Processor System Reset】

此时，点击【Run Connection Automation】即可自动完成布线，但是为了更加清晰的学习原理，此处我们选择手动完成连线。

连线1
FCLK_CLK0 给 M_AXI_GP0_ACLK这个是相当于PS给PL部分的时钟
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再连接到【PSR】的 slowest_sync_clk

现在连接PS输出的时钟复位信号

好了，现在我们对于【PSR】的输入就配置好了，现在我们添加【Interconnect】IP，该IP作用可以类比交换机，路由器。详细的原理后面再写，现在主要关注工程搭建流程与实现。
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这个IP其实可以在多路AXI总线中处理传输问题。
关于AXI总线见 AXI总线笔记

打开【AI】ip核，
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其slave和master 也就是主从接口各有16个，也就是说 ZYNQ支持 16路外设输入到16路输出这样一个多路传输。在此，我们选择一个s两个m。

现在我们添加两个【GPIO】ip核。

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将它们的S_AXI输入接到【Interconnect】的 M00_AX1/MO1_AXI上。时钟与我们PS端输出的100MHZ时钟相连接。复位信号从【PSR】的【peripheral_aresetn】引出

接下来这个连线就很重要了，我们从PS的【M_AXI_GP0】接口连接到【AI】的【S00_AXI】，意味着PS控制【axi_interconnect_0】以此来访问【PL】也就是【FPGA】的资源或者是一系列外设。
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现在把【axi_interconnect_0】的时钟与复位也连接好

现在我们把两个GPIO分一下功能，一个作为 LED 另一个作为 SWITCH

对【GPIO_LED】的配置如下
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然后

变成下面比较整洁的样子

右键两个【GPIO】的输出引脚，引出信号管脚

连接完成后，发现上面绿色的提示消失了。
我们做的这一切工作，VIVADO都可以帮我们自动完成，接下来的例子我们就不会一根一根的连接了，直接自动连接即可。但有时候会连错，要小心注意一些自定义的关键信号。
============== 现在我们开始对内部地址进行配置 ========
打开【Address Editor】
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给我们的【GPIO】的寄存器赋地址值

得到如下配置

我们的两个【GPIO】分别放在地址为0x4120_0000，0x4121_0000的内存中。而且大小是64K，这个大小我们可以自己配置的。

现在我们的硬件平台就搭建完成了！！
现在把我们的BD设计生成一下。

在这里插入图片描述

生成以后，在【Source】界面右键我们的BD设计，生成顶层文件：

默认OK就行。

打开顶层Wrapper，看到我们的【GPIO】输出输出，led和sw都自动生成了。
现在，我们写一个约束文件来把它们实际对应到我们的LED管脚和 SW上。

管脚参数具体和你所使用的板子要对应起来。
具体参考你的板子的数据手册

例如以我的Zedboard为例：
在这里插入图片描述

对应的写法

#========= led =========================================
set_property PACKAGE_PIN T22 [get_ports {LED_tri_o[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[0]}]set_property PACKAGE_PIN T21 [get_ports {LED_tri_o[1]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[1]}]set_property PACKAGE_PIN U22 [get_ports {LED_tri_o[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[2]}]set_property PACKAGE_PIN U21 [get_ports {LED_tri_o[3]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[3]}]set_property PACKAGE_PIN V22 [get_ports {LED_tri_o[4]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[4]}]set_property PACKAGE_PIN W22 [get_ports {LED_tri_o[5]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[5]}]set_property PACKAGE_PIN U19 [get_ports {LED_tri_o[6]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[6]}]set_property PACKAGE_PIN U14 [get_ports {LED_tri_o[7]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_o[7]}]#========= SW =========================================
set_property PACKAGE_PIN F22 [get_ports {SW_tri_i[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[0]}]set_property PACKAGE_PIN G22 [get_ports {SW_tri_i[1]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[1]}]set_property PACKAGE_PIN H22 [get_ports {SW_tri_i[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[2]}]set_property PACKAGE_PIN F21 [get_ports {SW_tri_i[3]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[3]}]set_property PACKAGE_PIN H19 [get_ports {SW_tri_i[4]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[4]}]set_property PACKAGE_PIN H18 [get_ports {SW_tri_i[5]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[5]}]set_property PACKAGE_PIN H17 [get_ports {SW_tri_i[6]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[6]}]set_property PACKAGE_PIN M15 [get_ports {SW_tri_i[7]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {SW_tri_i[7]}]