FPGA--ZCU106通过SFP+/SGMII模块传输数据-第二讲（全网唯一）

1 引言

有了上一讲的基础知识后，本篇进行基于SoC的PL与PS侧协同完成通过网口SGMII的udp传输，本教程为全网第一篇关于ZCU106开发板的教程，先上视频看效果。

ZCU106与PC的UDP通讯

2 实验内容

1、实验任务：通过ZCU106的SGMII网口与PC机完成基于UDP协议的数据传输

2、实验软件：Vivado 2019.1、Vivado SDK 2019.1、网络调试助手（自行下载）、友善串口调试助手

实验硬件：ZCU106、网线1一条

3、实验过程：

step1：建立项目工程：udp_test_ps

step2：建立PS侧设计，就和simulink一样搭建模块

step3：添加ZYNQ+支持

直接双击，界面就出现了芯片，然后点击下图的自动运行模块

然后变成了这样

我们双击后在左侧的PS-PL configuration的search搜索hpm,ba AXI HPM1 FPD的钩子去掉。

再次使用search搜索irq（中断信号），把IRQ0[0-7]改成0，然后直接点击OK

step4：修改ddr属性，这个可能每个开发板不一样。我的开发板必须设置成这个样子才能运行。

详情原因请看：FPGA学习之路-ZCU106板子点亮PS侧LED_发光的沙子的博客-CSDN博客_zcu106开发板

然后点击校验按钮，没问题后变成了这样：

step5：输出产品，创建HDL WARRP

step6：生存bit文件，并将bit文件输出到sdk中，然后直接店家Launch SDK按钮。

step7：建立app_cpu0程序并设置为server服务。

step8：删除下面红框两个文件，并修改main.c文件，并添加sys_intr.c、sys_intr.h、user_udp.c、user_udp.h这4个文件。

1、main.c

//--------------------------------------------------
// Company: 东北电力大学
// Engineer: Yang Zheng
//--------------------------------------------------#include "sleep.h"
#include "user_udp.h"
#include "sys_intr.h"
#include "lwip/ip.h"extern unsigned udp_connected_flag;
static  XScuGic Intc;   //GICstatic struct netif server_netif;
struct netif *netif;int main(void)
{ip_addr_t ipaddr, netmask, gw;/*  开发板MAC地址  */unsigned char mac_ethernet_address [] ={0x00, 0x0a, 0x35, 0x00, 0x01, 0x02};/*  开启中断系统  */Init_Intr_System(&Intc);Setup_Intr_Exception(&Intc);netif = &server_netif;xil_printf("Configuring default IP of 172.168.1.10\r\n");IP4_ADDR(&(netif->ip_addr),  172, 168,   1, 10);IP4_ADDR(&(netif->netmask), 255, 255, 255,  0);IP4_ADDR(&(netif->gw),      172, 168,   1,  1);ipaddr.addr = netif->ip_addr.addr;gw.addr = netif->gw.addr;netmask.addr = netif->netmask.addr;lwip_init();   //初始化lwIP库/* 添加网络接口并将其设置为默认接口 */if (!xemac_add(netif, &ipaddr, &netmask, &gw, mac_ethernet_address, XPAR_XEMACPS_0_BASEADDR)) {xil_printf("Error adding N/W interface\r\n");return -1;}netif_set_default(netif);netif_set_up(netif);        //启动网络user_udp_init();            //初始化UDPwhile(1){/*  将MAC队列中的包传输的LwIP/IP栈中   */xemacif_input(netif);if (udp_connected_flag) { //发送xil_printf("udp con is successed\r\n");sleep(10);udp_printf();}}return 0;
}

2、 sys_intr.c

//--------------------------------------------------
// Company: 东北电力大学
// Engineer: Yang Zheng
//--------------------------------------------------
#include "sys_intr.h"//---------------------------------------------------------
//                    设置中断异常
//---------------------------------------------------------
void Setup_Intr_Exception(XScuGic * IntcInstancePtr)
{Xil_ExceptionInit();Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,(void *)IntcInstancePtr);Xil_ExceptionEnable();
}//---------------------------------------------------------
//                    初始化中断系统
//---------------------------------------------------------
int Init_Intr_System(XScuGic * IntcInstancePtr)
{int Status;XScuGic_Config *IntcConfig;IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);if (NULL == IntcConfig) {return XST_FAILURE;}Status = XScuGic_CfgInitialize(IntcInstancePtr, IntcConfig,IntcConfig->CpuBaseAddress);if (Status != XST_SUCCESS) {return XST_FAILURE;}return XST_SUCCESS;
}

3、sys_intr.h

//--------------------------------------------------
// Company: 东北电力大学
// Engineer: Yang Zheng
//--------------------------------------------------
#ifndef SYS_INTR_H_
#define SYS_INTR_H_#include "xparameters.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xdebug.h"
#include "xscugic.h"#define INTC_DEVICE_ID          XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_IDint Init_Intr_System(XScuGic * IntcInstancePtr);
void Setup_Intr_Exception(XScuGic * IntcInstancePtr);#endif /* SYS_INTR_H_ */

4、user_udp.c

//--------------------------------------------------
// Company: 东北电力大学
// Engineer: Yang Zheng
//--------------------------------------------------
#include "user_udp.h"
#include "lwip/ip.h"//---------------------------------------------------------
//                    变量定义
//---------------------------------------------------------
struct udp_pcb *connected_pcb = NULL;
static struct pbuf *pbuf_to_be_sent = NULL;static unsigned local_port = 7;      //本地端口
static unsigned remote_port = 8080;  //远程端口
volatile unsigned udp_connected_flag = 0;  //连接标志//---------------------------------------------------------
//                  UDP连接初始化函数
//---------------------------------------------------------
int user_udp_init(void)
{struct udp_pcb *pcb;ip_addr_t ipaddr;err_t err;udp_connected_flag = 0;/*  创建UDP控制块   */pcb = udp_new();if (!pcb) {xil_printf("Error Creating PCB.\r\n");return -1;}/*  绑定本地端口   */err = udp_bind(pcb, IP_ADDR_ANY, local_port);if (err != ERR_OK) {xil_printf("Unable to bind to port %d\r\n", local_port);return -2;}/*  连接远程地址   */IP4_ADDR(&ipaddr, 172, 168, 1, 100);err = udp_connect(pcb, &ipaddr, remote_port);if (err != ERR_OK) {xil_printf("Unable to connect remote port.\r\n");return -3;}else {xil_printf("Connected Success.\r\n");connected_pcb = pcb;udp_connected_flag = 1;}return 0;
}//---------------------------------------------------------
//                   UDP发送数据函数
//---------------------------------------------------------
void udp_printf(void)
{err_t err;char send_buff[512] = "hello world! author： Yang Zheng\r\n";  //待发送字符struct udp_pcb *tpcb = connected_pcb;if (!tpcb) {xil_printf("error connect.\r\n");}/*  申请pbuf资源  */pbuf_to_be_sent = pbuf_alloc(PBUF_TRANSPORT, 512, PBUF_POOL);memset(pbuf_to_be_sent->payload, 0, 512);memcpy(pbuf_to_be_sent->payload, (u8 *)send_buff, 512);/*  发送字符串  */err = udp_send(tpcb, pbuf_to_be_sent);if (err != ERR_OK) {xil_printf("Error on udp send : %d\r\n", err);pbuf_free(pbuf_to_be_sent);return;}pbuf_free(pbuf_to_be_sent);  //释放pbuf
}

5、user_udp.h

//--------------------------------------------------
// Company: 东北电力大学
// Engineer: Yang Zheng
//--------------------------------------------------
#ifndef SRC_USER_UDP_H_
#define SRC_USER_UDP_H_#include "lwip/err.h"
#include "lwip/udp.h"
#include "lwip/init.h"
#include "lwipopts.h"
#include "lwip/err.h"
#include "lwipopts.h"
#include "netif/xadapter.h"
#include "xil_printf.h"int user_udp_init(void);
void udp_printf(void);#endif /* SRC_USER_UDP_H_ */

step9：由步骤8可知，PC的ip地址为172.168.1.100，端口为8080；FPGA的ip地址为172.168.1.10，端口为7。