前言

一、原理图

二、工程代码

1.hps_0.h

#ifndef _ALTERA_HPS_0_H_
#define _ALTERA_HPS_0_H_/** This file was automatically generated by the swinfo2header utility.* * Created from SOPC Builder system 'soc_system' in* file './soc_system.sopcinfo'.*//** This file contains macros for module 'hps_0' and devices* connected to the following masters:*   h2f_axi_master*   h2f_lw_axi_master* * Do not include this header file and another header file created for a* different module or master group at the same time.* Doing so may result in duplicate macro names.* Instead, use the system header file which has macros with unique names.*//** Macros for device 'led_pio', class 'altera_avalon_pio'* The macros are prefixed with 'LED_PIO_'.* The prefix is the slave descriptor.*/
#define LED_PIO_COMPONENT_TYPE altera_avalon_pio
#define LED_PIO_COMPONENT_NAME led_pio
#define LED_PIO_BASE 0x0
#define LED_PIO_SPAN 16
#define LED_PIO_END 0xf
#define LED_PIO_BIT_CLEARING_EDGE_REGISTER 0
#define LED_PIO_BIT_MODIFYING_OUTPUT_REGISTER 0
#define LED_PIO_CAPTURE 0
#define LED_PIO_DATA_WIDTH 4
#define LED_PIO_DO_TEST_BENCH_WIRING 0
#define LED_PIO_DRIVEN_SIM_VALUE 0
#define LED_PIO_EDGE_TYPE NONE
#define LED_PIO_FREQ 50000000
#define LED_PIO_HAS_IN 0
#define LED_PIO_HAS_OUT 1
#define LED_PIO_HAS_TRI 0
#define LED_PIO_IRQ_TYPE NONE
#define LED_PIO_RESET_VALUE 0/** Macros for device 'key_pio', class 'altera_avalon_pio'* The macros are prefixed with 'KEY_PIO_'.* The prefix is the slave descriptor.*/
#define KEY_PIO_COMPONENT_TYPE altera_avalon_pio
#define KEY_PIO_COMPONENT_NAME key_pio
#define KEY_PIO_BASE 0x10
#define KEY_PIO_SPAN 16
#define KEY_PIO_END 0x1f
#define KEY_PIO_BIT_CLEARING_EDGE_REGISTER 0
#define KEY_PIO_BIT_MODIFYING_OUTPUT_REGISTER 0
#define KEY_PIO_CAPTURE 0
#define KEY_PIO_DATA_WIDTH 2
#define KEY_PIO_DO_TEST_BENCH_WIRING 0
#define KEY_PIO_DRIVEN_SIM_VALUE 0
#define KEY_PIO_EDGE_TYPE NONE
#define KEY_PIO_FREQ 50000000
#define KEY_PIO_HAS_IN 1
#define KEY_PIO_HAS_OUT 0
#define KEY_PIO_HAS_TRI 0
#define KEY_PIO_IRQ_TYPE NONE
#define KEY_PIO_RESET_VALUE 0/** Macros for device 'sysid_qsys', class 'altera_avalon_sysid_qsys'* The macros are prefixed with 'SYSID_QSYS_'.* The prefix is the slave descriptor.*/
#define SYSID_QSYS_COMPONENT_TYPE altera_avalon_sysid_qsys
#define SYSID_QSYS_COMPONENT_NAME sysid_qsys
#define SYSID_QSYS_BASE 0x20
#define SYSID_QSYS_SPAN 8
#define SYSID_QSYS_END 0x27
#define SYSID_QSYS_ID 2899645186
#define SYSID_QSYS_TIMESTAMP 1653036750#endif /* _ALTERA_HPS_0_H_ */

2.main.c

/** main.c**  Created on: 2022年5月20日*      Author: stark-lin*/
//gcc标准头文件
#include <stdio.h>//标准输入输出
#include <unistd.h>//系统调用
#include <fcntl.h>//是unix标准中通用的头文件, open，fcntl，shutdown，unlink，fclose
#include <sys/mman.h>//mmap所在头文件//HPS厂家提供的底层定义的头文件
#define soc_cv_av//开发平台Cyclone V系列#include "hwlib.h"
#include "socal/socal.h"
#include "socal/hps.h"//与具体的HPS，看自己的设计，应用系统相关的硬件描述头文件
#include "hps_0.h"#define HW_RGES_BASE (ALT_STM_OFST)//HPS外设地址段基地址
#define HW_RGES_SPAN (0x04000000)//HPS外设地址空间64MB
#define HW_RGES_MASK (HW_RGES_SPAN - 1)//HPS外设地址掩码static volatile unsigned long *led_pio_base = NULL;//led地址指针，volatile避免优化
static volatile unsigned long *key_pio_base = NULL;//按键地址指针
int fpga_init(int *virtual_base){int fd;void *per_virtual_base;//打开mmufd = open("/dev/mem", (O_RDWR | O_SYNC));if(fd == -1){printf("ERROR: open is failed\n");exit(0);}//外设地址映射到用户空间，mmap()per_virtual_base = mmap(NULL, HW_RGES_SPAN, (PROT_READ | PROT_WRITE), MAP_SHARED,fd, HW_RGES_BASE);if(per_virtual_base == MAP_SHARED){printf("ERROR: mmap is failed\n");close(fd);}//外设地址 = 虚拟地址+外设偏移地址（mm_bridge + 桥上偏移地址）led_pio_base = per_virtual_base + ((unsigned long)(ALT_LWFPGASLVS_OFST + LED_PIO_BASE) & (unsigned long)(HW_RGES_MASK));key_pio_base = per_virtual_base + ((unsigned long)(ALT_LWFPGASLVS_OFST + KEY_PIO_BASE) & (unsigned long)(HW_RGES_MASK));*virtual_base = per_virtual_base;return fd;
}int main(){int virtual_base;int fd;fd = fpga_init(&virtual_base);//操作外设while(1){//      *(led_pio_base + 0) = ~(*(key_pio_base + 0)) & 0x03;if(*(key_pio_base + 0) == 0x0){*(led_pio_base + 0) = 0x0f;}else{*(led_pio_base + 0) = 0x00;}}if(munmap(virtual_base, HW_RGES_SPAN) == -1){printf("ERROR: munmap is failed\n");close(fd);}//关闭mmuclose(fd);return 0;
}

总结

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