zynq pl配置linux中断

zynq pl配置linux中断

一、zynq工程如图所示

下图所示为zynq的pl工程图，请注意途中画蓝色框内，在图一左侧的蓝色框内，请在vivado约束条件中设置irq[0:0]与板子上的按键连接具体约束条件见。在右侧蓝框内的xlconcat_0中，由于In0[0:0]连接别的设备，In1[0:0]连接外部按键，故In0[0:0]的中断号为61，In1[0:0]的中断号为62。图二是将中断连接到zynq的IRQ_F2P[1:0]中。
图一:

图二:

二、zynq中断号的由来

1. Zynq的中断类型有：
   软件中断（Software Generated Interrupt, SGI，中断号0-15）（16–26 reserved）
   私有外设中断（Private Peripheral Interrupt, PPI，中断号27-31）,
   共享外设中断（Shared Peripheral Interrupt, SPI，中断号32-95）.
2. 私有外设中断（PPI）：每个CPU都有一组PPI，包括全局定时器、私有看门狗定时器、私有定时器和来自PL的FIQ/IRQ.
3. 软件中断（SGI）被路由到一个或者两个CPU上，通过写ICDSGIR寄存器产生SGI.
4. 共享外设中断（SPI）由PS和PL上的各种I/O控制器和存储器控制器产生，这些中断信号被路由的CPU.
5. 通用中断控制器（GIC）是核心资源，用于集中管理从PS和PL产生的中断信号的资源集合。控制器可以使能、关使能、屏蔽中断源和改变中断源的优先级，并且会将中断送到对应的CPU中，CPU通过私有总线访问这些寄存器。
6. 中断控制器（ICC，Interrupt Controller CPU）和中断控制器分配器（ICD, Interrupt Controller Distributor）是GIC寄存器子集。
7. （外部）中断请求（IRQ）、快速中断请求（FIQ）。
8. a、对于非 SPI中断，则对应到Linux 的中断标号，为芯片datasheet的中断号 -16。
   例如中断号为 30，则对应的linux 中断号为 30 -16 = 14。
   b、对于SPI 中断，则对应的 linux 中断标号，为芯片 datasheet 的中断号 -32。
   例如：IRQ_F2P中断，中断号为 61，则对应的 linux 中断号为 61 - 32 = 29。
9. 总上所述，下图为u585-zynq的数据手册中截取的部分内容，详细信息请参考该数据手册，该表画黄色的区域标识pl的中断号。由于In0[0:0]在前，In1[0:0]在后，分配中断号的时候，In0[0:0]会被先分配，故之前提到的In0[0:0]为61，In1[0:0]为62。
   

三、vivado中约束条件

四、设备树内增加如下内容

其中interrupts = <0 32 2>;内的0代表的是SPI中断，32对应的中断号，2代表中断触发方式为下降沿触发。触发方式一共有4中，分别是上升沿触发（1），下降沿触发（2），高电平触发（4），低电平触发（8）。

五、驱动代码

// An highlighted block
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#include 
 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#include 
#include 
#include 	/* error codes */
#include 
#include 
#include 
 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#include 
#include 
 
//
static char 			devname[16];
static int 				major;
static int             	mijor;
static struct class*	cls;
static void __iomem*	base_address;	
static resource_size_t  remap_size;  
static int	            irq;
static struct device*	dev;           
 
#define DEVICE_NAME "irq_drv"
static volatile int irq_is_open = 0;
static struct fasync_struct *irq_async;
 
static int irq_drv_open(struct inode *Inode, struct file *File)
{
	irq_is_open = 1;
	return 0;
}
 
int irq_drv_release (struct inode *inode, struct file *file)
{
	irq_is_open = 0;
	return 0;
}
 
static ssize_t irq_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
	return 0;
}
 
static ssize_t irq_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
	return 0;
}
 
static int irq_drv_fasync (int fd, struct file *filp, int on)
{
	return fasync_helper (fd, filp, on, &irq_async);
}
 
static struct file_operations irq_fops = {	
	.owner  		= THIS_MODULE,
	.open 			= irq_drv_open,
	.read 			= irq_drv_read, 
	.write 			= irq_drv_write,
	.fasync		 	= irq_drv_fasync,
	.release		= irq_drv_release,
};
 
static irqreturn_t irq_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
	printk("irq = %d\n", irq);
	if(irq_is_open)
	{
		kill_fasync (&irq_async, SIGIO, POLL_IN);
	}
	return IRQ_HANDLED;
}
 
static int irq_probe(struct platform_device *pdev)
{
	int					err;
	struct device *tmp_dev;
	memset(devname,0,16);
	strcpy(devname, DEVICE_NAME);
	
	major = register_chrdev(0, devname, &irq_fops);
 
	cls = class_create(THIS_MODULE, devname);
	mijor = 1;
	tmp_dev = device_create(cls, &pdev->dev, MKDEV(major, mijor), NULL, devname);
	if (IS_ERR(tmp_dev)) {
		class_destroy(cls);
		unregister_chrdev(major, devname);
		return 0;
	}
	
	irq = platform_get_irq(pdev,0);
	if (irq <= 0)
		return -ENXIO;
 
	dev = &pdev->dev;
 
	err = request_threaded_irq(irq, NULL,
				irq_interrupt,
				IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_ONESHOT,
				devname, NULL);				   
	if (err) {
		printk(KERN_ALERT "irq_probe irq	error=%d\n", err);
 
		goto fail;
	}
	else
	{
		printk("irq = %d\n", irq);
		printk("devname = %s\n", devname);
	}
 
	//保存dev
	//platform_set_drvdata(pdev, &xxx);	

	return 0;
 
fail:
	
	free_irq(irq, NULL);
 
	device_destroy(cls, MKDEV(major, mijor));	
	class_destroy(cls);
	unregister_chrdev(major, devname);
 
	return -ENOMEM;
 
}
 
static int irq_remove(struct platform_device *pdev)
{
	device_destroy(cls, MKDEV(major, mijor));	
	class_destroy(cls);
	unregister_chrdev(major, devname);
	
	free_irq(irq, NULL);
	printk("irq = %d\n", irq);
 
	return 0;
}
 
static int irq_suspend(struct device *dev)
{
	return 0;
}
 
static int irq_resume(struct device *dev)
{
	return 0;
}
 
static const struct dev_pm_ops irq_pm_ops = {
	.suspend = irq_suspend,
	.resume  = irq_resume,
};
 
 
//MODULE_DEVICE_TABLE(platform, irq_driver_ids);
 
static const struct of_device_id irq_of_match[] = {
	{.compatible = "hello,irq" },
	{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, irq_of_match);
 
 
static struct platform_driver irq_driver = {
	.probe = irq_probe,
	.remove	= irq_remove,
	.driver = {
		.owner   		= THIS_MODULE,
		.name	 		= "irq@0",
		.pm    			= &irq_pm_ops,
		.of_match_table	= irq_of_match,		
	},
};

六、应用代码

// An highlighted block
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

// 信号处理函数
void my_signal_fun(int signum)
{
	printf("sigal number = %d\n", signum);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned char key_val;
	int ret;
	int Oflags;

	// 在应用程序中捕捉SIGIO信号（由驱动程序发送）
	signal(SIGIO, my_signal_fun);
	int fd = open("/dev/irq_drv", O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		printf(">>can't open file!\n");
	}
	fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
	Oflags = fcntl(fd, F_GETFL); 
	fcntl(fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC);
	while (1)
	{
		sleep(1000);
	}
	return 0;
}

七、后面讲介绍基于AXI_GPIO的pl中断

axi_gpio我已经学习了一段时间，由于对FPGA不是特别熟悉，所以走了一些弯路，后面写一些经验体会吧，希望能给大家有所帮助。