AXI GPIO S——ZYNQ学习笔记10

AXI GPIO 同意通道混合输入输出中断控制

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#KEY
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[0]}]
set_property PACKAGE_PIN J13 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[0]}] 
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[1]}]
set_property PACKAGE_PIN H13 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[1]}]

#LED
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[2]}]
set_property PACKAGE_PIN U21 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[3]}]
set_property PACKAGE_PIN Y25 [get_ports {AXI_GPIO_KEY_tri_io[3]}]

main.c

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#include <stdio.h>
#include "xil_printf.h"
#include "axi_gpio.h"
#include "axi_intr.h"
#include "sleep.h"

u8 led1_flag = 0;
u8 led2_flag = 0;

int main(){

	printf("AXI_GPIO_S\r\n");
	axi_gpio_config();
	intr_config();
//	LED_ON;
	while(1){
		out_axi_gpio(2,led1_flag);
		out_axi_gpio(3,led2_flag);
		printf("%lx   %d   %d\r\n",read_axi_reg(),led1_flag,led2_flag);
		sleep(1);
		AXI_GPIO_INTR(1);
	}
	return 0;
}

axi_gpio.c

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#include <stdio.h>          // 标准输入输出函数，用于调试信息输出
#include "xparameters.h"    // 硬件系统参数定义，包含基地址和设备ID等
#include "axi_gpio.h"       // AXI GPIO寄存器定义，提供底层硬件访问

XGpio 	AXI_Gpio	;

#define GPIO_CHANNEL1			1											//AXI GPIO		通道号

#define AXI_GPIO_ID 			XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID						//AXI GPIO		器件ID

//axi gpio 初始化
void axi_gpio_config(void){

	XGpio_Initialize(&AXI_Gpio, AXI_GPIO_ID);								//初始化AXI GPIO

	XGpio_SetDataDirection(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,0x000000003);			//设置对应通道为0011输出输入

	LED_OFF;
}

//读取通道当前状态
u32 read_axi_reg(void){
	return XGpio_DiscreteRead(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1);
}

//输出函数
//bit_pos：要修改的数据位
//value：要修改的数据
void out_axi_gpio(u32 bit_pos,u8 value){
	u32 out_data;
	out_data = modify_bit(read_axi_reg(),bit_pos,value);
	XGpio_DiscreteWrite(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,out_data);
}

/**
 * @brief 修改数据的特定位
 * @param data 要修改的原始数据
 * @param bit_pos 要修改的位位置（0-31，0表示最低位）
 * @param value 要设置的值（0或1）
 * @return 修改后的数据
 *
 * @details 此函数通过创建掩码来修改数据的特定位，不影响其他位的值
 * 使用示例：modify_bit(0x00000000, 3, 1) 返回 0x00000008（设置第3位为1）
 */
u32 modify_bit(u32 data, u32 bit_pos, u8 value) {
    // 创建指定位的掩码：将1左移bit_pos位
    // 例如：bit_pos=3 -> mask = 0b00001000 (0x08)
    u32 mask = 1U << bit_pos;

    if (value) {
        // 设置特定位为1：使用OR操作将指定位设为1
        data |= mask;
    } else {
        // 设置特定位为0：使用AND操作与掩码的反码，清除指定位
        data &= ~mask;
    }
    return data;
}

/**
 * 获取32位数据中特定位的值
 * @param data 原始数据
 * @param bit_pos 位位置（0-31，0表示最低位）
 * @return 指定位的值（0或1）
 */
u32 get_bit(u32 data, u32 bit_pos) {
    // 确保位位置在有效范围内（0-31）
    if(bit_pos > 31) return 0;

    // 将数据右移，使目标位移动到最低位，然后与1进行与操作
    return (data >> bit_pos) & 1;
}

axi_gpio.h

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#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpio.h"

extern  XGpio 	AXI_Gpio	;

#define GPIO_CHANNEL1			1											//AXI GPIO		通道号

#define LED_ON		XGpio_DiscreteWrite(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,0X0000000F)							//控制IO输出1
#define LED_OFF		XGpio_DiscreteWrite(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,0X00000003)							//控制IO输出0

void axi_gpio_config(void);
u32 read_axi_reg(void);
u32 modify_bit(u32 data, u32 bit_pos, u8 value);
void out_axi_gpio(u32 bit_pos,u8 value);
u32 get_bit(u32 data, u32 bit_pos);

axi_intr.c

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#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xscugic.h"
#include "axi_intr.h"
#include "axi_gpio.h"

extern	XGpio 	AXI_Gpio	;
		XScuGic Intc		;

#define AXI_GPIO_ID 			XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID						//AXI GPIO		器件ID
#define INTC_DEVICE_ID			XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID				//中断控制器 		器件ID

#define AXI_GPIO_INT_ID			XPAR_FABRIC_AXI_GPIO_0_IP2INTC_IRPT_INTR	//AXI GPIO		中断ID

#define GPIO_CHANNEL1			1											//AXI GPIO		通道号

extern	u8 led1_flag;
extern	u8 led2_flag;

void intr_config(void){

	XGpio_Initialize(&AXI_Gpio, AXI_GPIO_ID);								//初始化AXI GPIO

	XGpio_SetDataDirection(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1,0x00000003);				//设置对应通道为输入

	SetupInterruptSystem(&Intc,&AXI_Gpio,AXI_GPIO_INT_ID);					//设置中断系统
}

void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpio *AXI_Gpio,u16 AXI_GpioIntrId)
{
	XScuGic_Config *IntcConfig;

	//查找GIC配置信息，进行初始化
	IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
	XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig,IntcConfig->CpuBaseAddress);

/*********************************************************************************************************************/
	//初始化ARM处理器异常句柄
	Xil_ExceptionInit();
	//给IRQ异常注册处理程序
	Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,GicInstancePtr);
	//使能处理器中断
	Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ);
/*********************************************************************************************************************/

	//关联IQC异常处理函数
	XScuGic_Connect(GicInstancePtr,AXI_GpioIntrId,(Xil_ExceptionHandler)IntrHandler,(void *)AXI_Gpio);

	//使能GIC控制器对应ID中断
	XScuGic_Enable(GicInstancePtr, AXI_GpioIntrId);

	//设置优先级0xA0   触发类型 0x3边沿触发（上升沿或下降沿）
	XScuGic_SetPriorityTriggerType(GicInstancePtr, AXI_GpioIntrId,0xA0, 0x3);
	//打开AXI GPIO IP中断使能 通道使能
	XGpio_InterruptGlobalEnable(AXI_Gpio);
	XGpio_InterruptEnable(AXI_Gpio,0x00000003);
}

void IntrHandler(void){
	printf("from intr\r\n");
	//关闭AXI GPIO1中断使能
	AXI_GPIO_INTR(0);
//	//判断AXI KEY
	if(get_bit(read_axi_reg(),0) == 0){
		led1_flag = !led1_flag;
	}

	if(get_bit(read_axi_reg(),1) == 0){
		led2_flag = !led2_flag;
	}
//	else;
	//清楚中断线
	XGpio_InterruptClear(&AXI_Gpio,GPIO_CHANNEL1);
}

axi_intr.h

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#include <stdio.h>
#include "xparameters.h"
#include "xgpio.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xscugic.h"

void intr_config(void);
void IntrHandler(void);
void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpio *AXI_Gpio,u16 AXI_GpioIntrId);

extern	XScuGic Intc		;
extern  XGpio 	AXI_Gpio	;

#define AXI_GPIO_INTR(a) if(a)\
						 XGpio_InterruptEnable(&AXI_Gpio,0x00000003);\
						 else XGpio_InterruptDisable(&AXI_Gpio,0x00000000);

实现AXI GPIO[1:0]做输入，中断控制AXI GPIO[3:2]做输出。