GPIO之EMIO按键控制LED——ZYNQ学习笔记3

一、EMIO简介

ZYNQ GPIO 接口信号被分成四组,分别是从 BANK0 到 BANK3。其中 BANK0 和 BANK1 中共计 54个信号通过 MIO 连接到 ZYNQ 器件的引脚上,这些引脚属于 PS 端; 而 BANK2 和 BANK3 中共计 64 个信号则通过 EMIO 连接到了 ZYNQ 器件的 PL 端, 如下图所示:

在大多数情况下, PS 端经由 EMIO 引出的接口会直接连接到 PL 端的器件引脚上, 通过 IO 管脚约束来指定所连接 PL 引脚的位置。 通过这种方式, EMIO 可以为 PS 端实现额外的 64 个输入引脚或 64 个带有输出使能的输出引脚。 EMIO 还有一种使用方式,就是用于连接 PL 内实现的功能模块( IP 核) , 此时 PL 端的 IP 作为 PS 端的一个外部设备, 如图 4.1.2 所示:

EMIO:扩展MIO,是PS与PL端的接口,当PS引脚不够用时,可以拓展EMIO使用PL端引脚

二、实验任务

本章的实验任务是使用 Z100 底板上的两个用户按键分别控制 PS 端两个 LED 的亮灭。其中一个按键PL_KEY0 连接到了 PL 端, 需要通过 EMIO 进行扩展,另外一个按键是底板上 PS 端的用户按键 PS_KEY0,这两个按键分别控制 PS_LED0 和 PS_LED1,底板上的 PS_KEY0 控制 PS_LED0、 PL_KEY0 控制 PS_LED1。两个 LED 灯在按键按下的时候点亮,释放后熄灭

三、程序设计

1、整体框图:

2、硬件设计

根据实际需要选择位宽

对EMIO进行管脚约束

Haskell 复制代码
set_property -dict {PACKAGE_PIN J13 IOSTANDARD LVCMOS18} [get_ports GPIO_0_0_tri_io[0]]

代码编写:

注意bank地址!!!

cs 复制代码
#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"


#define GPIO_DEVICE_ID		XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID

#define MIO_LED1      7//MIO7
#define MIO_LED2      8//MIO8
#define MIO_LED0      0//MIO0
#define MIO_KEY0      12//MIO12
#define EMIO_KEY0     54//EMIO54

XGpioPs Gpio;	/* The driver instance for GPIO Device. */

int main(){
	XGpioPs_Config *ConfigPtr;
	u32 ps_key;
	u32 pl_key;
	//初始化GPIO驱动配置

	//根据器件ID来查找器件配置信息
	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
	//对GPIO的驱动进行初始化
	XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr->BaseAddr);

	//设置引脚方向
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED1, 1);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED2, 1);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED0, 1);
	//设置PS_KEY
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_KEY0, 0);
	//设置PL_KEY
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, EMIO_KEY0, 0);

	//设置输出使能   0:输入    1:输出
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED1, 1);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED2, 1);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED0, 1);
	printf("GPIO MIO TEXT!\n");
	while(1){
		ps_key = XGpioPs_ReadPin(&Gpio,MIO_KEY0);
		pl_key = XGpioPs_ReadPin(&Gpio,EMIO_KEY0);
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED1, ps_key);
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED2, pl_key);
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED0, ps_key);

	}
	return 0 ;
}

四、下载验证

五、总结

六、拓展训练

约束管脚

Haskell 复制代码
set_property -dict {PACKAGE_PIN J13 IOSTANDARD LVCMOS18} [get_ports GPIO_0_0_tri_io[0]]
set_property -dict {PACKAGE_PIN H13 IOSTANDARD LVCMOS18} [get_ports GPIO_0_0_tri_io[1]]

重新生成硬件信息

代码编写:

Haskell 复制代码
#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"


#define GPIO_DEVICE_ID		XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID

#define MIO_LED1      7//MIO7
#define MIO_LED2      8//MIO8
#define MIO_LED0      0//MIO0
#define MIO_KEY0      12//MIO12
#define EMIO_KEY0     54//EMIO54
#define EMIO_KEY1     55//EMIO54

XGpioPs Gpio;	/* The driver instance for GPIO Device. */

int main(){
	XGpioPs_Config *ConfigPtr;
	u32 ps_key;
	u32 pl_key1;
	u32 pl_key2;
	//初始化GPIO驱动配置

	//根据器件ID来查找器件配置信息
	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
	//对GPIO的驱动进行初始化
	XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr->BaseAddr);

	//设置引脚方向
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED1, 1);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED2, 1);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_LED0, 1);
	//设置PS_KEY
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO_KEY0, 0);
	//设置PL_KEY
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, EMIO_KEY0, 0);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, EMIO_KEY1, 0);

	//设置输出使能   0:输入    1:输出
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED1, 1);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED2, 1);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO_LED0, 1);
	printf("GPIO MIO TEXT!\n");
	while(1){
		ps_key = XGpioPs_ReadPin(&Gpio,MIO_KEY0);
		pl_key1 = XGpioPs_ReadPin(&Gpio,EMIO_KEY0);
		pl_key2 = XGpioPs_ReadPin(&Gpio,EMIO_KEY1);

		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED1, ps_key);
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED2, pl_key1);
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO_LED0, pl_key2);
	}
	return 0 ;
}

编译执行:

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