文章目录

ZYNQ AC7020
- 一.简介
- 二.MIO和EMIO/AXI_GPIO
- - 1.MIO
  - 2.EMIO
  - 3.AXI_GPIO
- 三.开发板IO口
- 四.裸机开发点灯
- - 1.代码部分
  - 2.测试
- 五.linux系统GPIO控制
- 六.总结

ZYNQ AC7020

一.简介

不管学习哪一个开发板，都是从点灯开始，就如同软件起源于hello world一样，这里我使用的是7000系列的AC7020的开发板，今天就说一下7000系列的GPIO的控制

注意这里的GPIO分为三类，GPIOMIO/EMIO/AXI_GPIO

二.MIO和EMIO/AXI_GPIO

下图EMIO和MIO的结构，可以看到

MIO总共有54个（0-53），
而EMIO总共有64个（54-117）

其中MIO分布在BANK0，BANK1，而EMIO则分布在BANK2、BANK3。总的个数为118个GPIO，这118个GPIO都属于PS的资源

Bank0:MI0[31:0]
Bank1:MI0[53:32]
Bank2:EMI0[31:0]
Bank3:EMI0[63:32]

1.MIO

首先、MIO在zynq上的管脚是固定的，如下图在vivado软件中可以对其进行配置，可以作为USB，SD卡，UART等等外设。

注意：MIO不占用PL的资源，也不需要进行管脚的约束配置，上电后就可以进行加载使用

2.EMIO

EMIO，是通过PL部分扩展的，所以使用EMIO时候需要在约束文件中分配管脚，所以设计EMIO的程序时，需要生成PL部分的bit文件，烧写到FPGA中

注意：EMIO占用PL的资源

3.AXI_GPIO

AXI_GPIO是通过AXI总线挂在PS上的GPIO上，AXI_GPIO相当于GPIO的IP核，我们调用时是占用相应AXI总线地址空间，如下图，占用地址为0x41200000和0x41210000

注意

EMIO和IP方式在vivado都需要绑定管脚

三.开发板IO口

再来看一下AC7020的用户可使用的IO口，3组34个IO总共112个

PL的IO 94个
PS的IO 8个

本章的实验是点亮开发板上的LED，先看一LED的电路

PS LED接到了MIO0

PL端的LED是接到R19的（IO_0_34）

四.裸机开发点灯

这里控制IO可以直接使用 xgpiops.h库函数，注意PL端需要进行管脚约束

1.代码部分

#include <stdio.h>
#include "xil_printf.h"
#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"//MIO共有54个，编号从0-53，所以54即是第一个EMIO口
//此宏定义对应于MIO led的编号
#define led1    0  //电源指示灯
#define led2    54  //
XGpioPs gpio_mio;int MIO_Config(void)
{XGpioPs_Config *gpioPtr;int status;//每个外设都有一个ID，GPIO的ID在xparameters.h中定义gpioPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);status = XGpioPs_CfgInitialize(&gpio_mio, gpioPtr, gpioPtr->BaseAddr);if(status != XST_SUCCESS){xil_printf("can't config gpio\n\r");return XST_FAILURE;}//配置led1为输出模式XGpioPs_SetDirectionPin(&gpio_mio, led1, 1);XGpioPs_SetDirectionPin(&gpio_mio, led2, 1);//输出使能XGpioPs_SetOutputEnablePin(&gpio_mio, led1, 1);XGpioPs_SetOutputEnablePin(&gpio_mio, led2, 1);//配置输入模式//XGpioPs_SetDirectionPin(&gpio_mio, key, 0);return XST_SUCCESS;
}//写gpio
void MIO_LED(int led, int status)
{//写GPIO的输出值XGpioPs_WritePin(&gpio_mio, led, status);
}//读gpio
int MIO_KEY( int key1 )
{//读GPIO的值int value = XGpioPs_ReadPin(&gpio_mio, key1);return value;
}int main()
{print("====led test====\n\r");MIO_Config();while(1){MIO_LED(led1, 0);sleep(1);MIO_LED(led1, 1);sleep(1);MIO_LED(led2, 0);sleep(1);MIO_LED(led2, 1);sleep(1);}return 0;
}

2.测试

先用SDK添加fsbl生成fsbl.elf文件，然后vivado工程生成bit文件，再用上面代码编译生成led.elf文件三者合成为BOOT.bin文件，放到sd卡，选择sd卡启动就可以看到LED1和lLED2交替闪烁

五.linux系统GPIO控制

这里在vivado工程中对GPIO0约束了16个管脚，对GPIO1也约束了16个管脚，配置好linux系统启动文件，进入系统中我们可以在 /sys/class/gpio 目录下看到 3个gpio片 874，890，906

如何进行对应那，首先gpio号最多能够表示1024个，前面说到PS端MIO有54，EMIO64总共118个

PS端GPIO 906-1024
AX_GPIO0对应 16个约束管脚 890-905
AX_GPIO1对应 16个约束管脚 874-889

所以MIO0对应的控制号为GPIO906，MIO1就为907，EMIO约束的第一个GPIO号为GPIO890，第一个就为GPIO891

注意：EMIO最多可约束64个，ax_gpio0 32个，ax_gpio1 32个

这里对控制等的程序不做说明，知道gpio号后，linux下应该层控制gpio方法都是一样的，之前文章有做说明。

六.总结

这里只是粗略的说明了一下ZYNQ7000系列GPIO在裸机和ubuntu系统下的控制，具体的操作流程没用进行说明

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