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ZYNQ： GPIO 之 MIO 控制 LED 实验

article 2024/10/1 22:35:25

GPIO 之 MIO 控制 LED 实验目的

使用 GPIO 通过两个 MIO 引脚控制 PS 端两个 LED 的亮灭，实现底板上 PS_LED0、PS_LED1 两个 LED 灯同亮同灭的效果。
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简介

ZYNQ PS 中的外设（如 USB 控制器、UART 控制器、I2C 控制器以及 GPIO 等等）可以通过 MIO（multiplexed I/O，多路复用 I/O）模块连接到 PS 端的引脚上，也可以通过 EMIO（extended multiplexed I/O interface，扩展多路 I/O 接口）连接到 PL 端的引脚。Zynq-7000 系列芯片一般有 54 个 MIO，

MIO 一览表
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DATA_RO 是数据只读寄存器，通过该寄存器能够观察器件引脚上的值
DATA 是数据寄存器，该寄存器控制 GPIO 信号配置为输出时要输出的值
MASK_DATA_LSW 和 MASK_DATA_MSW 是数据掩码寄存器
DIRM 是方向模式寄存器，用于控制 I/O 引脚是用作输入还是输出。当 DIRM [x] == 0 时，输出驱动器被禁用，该引脚作为输入引脚使用。

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硬件设计

创建 Vivado 工程

在“Hello World”实验的基础上进行
先打开“Hello World”实验的 Vivado 工程，打开后选择菜单栏的 File-> Project->Save As
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使用 IP Integrator 创建 Processing System

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点击OK ，按 Ctrl+S 快捷键保存 Diagram

连接到外设 LED 和 KEY 的 GPIO_MIO
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生成顶层 HDL

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生成 Bitstream 文件并导出到 Vitis

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软件设计

在 Vitis 中创建应用工程

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		case XPLAT_ZYNQ:
			Input_Pin = 14;
			Output_Pin = 10;
			break;

修改为

		case XPLAT_ZYNQ:
			Input_Pin = 14;
			Output_Pin = 0;
			break;

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#include "xparameters.h" //器件参数信息
#include "xstatus.h" //包含 XST_FAILURE 和 XST_SUCCESS 的宏定义
#include "xil_printf.h" //包含 print()函数
#include "xgpiops.h" //包含 PS GPIO 的函数
#include "sleep.h" //包含 sleep()函数
// MIO 引脚的高电平对应的是 LED 灯亮，低电平对应 LED 灯灭
//宏定义 GPIO_DEVICE_ID
#define GPIO_DEVICE_ID XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID
//连接到 MIO 的 LED
#define MIOLED0 7 //连接到 MIO7
#define MIOLED1 8 //连接到 MIO8
XGpioPs Gpio; // GPIO 设备的驱动程序实例

int main()
{
int Status;
XGpioPs_Config *ConfigPtr;

print("MIO Test! \n\r");
ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,
ConfigPtr->BaseAddr);
if (Status != XST_SUCCESS){
return XST_FAILURE;
}
//设置指定引脚的方向：0 输入，1 输出
XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIOLED0, 1);
XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIOLED1, 1);
//使能指定引脚输出：0 禁止输出使能，1 使能输出
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIOLED0, 1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIOLED1, 1);

while (1) {
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIOLED0, 0x0); //向指定引脚写入数据：0 或 1
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIOLED1, 0x0);
sleep(1); //延时 1 秒
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIOLED0, 0x1);
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIOLED1, 0x1);
sleep(1);
}
return XST_SUCCESS;
}