Zynq mio总结

Zynq的IO包括对外连接的GPIO和内部PS与PL通信的AXIO。其中对外的GPIO又分为两种：MIO和EMIO。MIO直连到PS；EMIO则是PS扩展到PL，从PL接出的IO。所以MIO不需要管脚约束，而EMIO需要管脚约束。

1.MIO寄存器

上图为MIO内部构造，对MIO操作即是对以下寄存器进行配置：

DATA_RO: 此寄存器使软件能观察 PIN 脚情况，当 GPIO 被配置成输出的时候，这个寄存器的值会反应输出的 PIN 脚情况。

DATA:此寄存器控制输出到GPIO 的值，读这个寄存器的值可以读到最后一次写入该寄

存器的值。

MASK_DATA_LSW:位操作寄存器，写入 GPIO 低 16bit 其他没有改变的位置保存原先的状态

MASK_DATA_MSW:位操作寄存器，写入 GPIO 高 16bit 其他没有改变的位置保存原先的状态（按笔者的理解应该是偏移量操作，通过bank的基地址+偏移量操作，寻找到相应的MIO，最后向DATA寄存器赋值，程序编写中暂时也用不上，可以先不管）。

DIRM:方向控制，此寄存器控制输入输出的开关，当 DIRM[x]==0 时候，禁止输出

OEN: 输出使能，当 OEN[x]==0 的时候输出关闭，PIN 脚处于三态

因此，如果要读 IO 状态就得读 DATA_RO 的值，如果是对某一位进行操作就是写

MASK_DATA_LSW/MASK_DATA_MSW。

 

2.EMIO寄存器

与 MIO 大部分类似但是需要注意以下几点：

• EMIO 在 PL 部分，输入与 OEN 寄存器无关，当 DIRM 设置为 0 的时候设置为输入，可以读 DATA_RO寄存器获取数据。

•输出不能设置成三态，当 DIRM 设置为 1 的时候为输出，写入 DATA 寄存器或者

MASK_DATA_LSW/MASK_DATA_MSW寄存器

• EMIOGPIOTN[x]=DIRM[x] & OEN[x]，实现输出的控制。

 

3.硬件搭建：

基于vivado搭建下图所示IP。

 

     此次通过PS控制zturn 7z020的开发板上的两个用户灯的亮灭，因此只需用到DDR和MIO，所以只需要配置好DDR以及相应的MIO（MIO0和MIO9使能）。

4.PS程序解读

 

实例程序导读：

#include "xgpiops.h"//控制GPIO的头文件

#include "sleep.h"

 

int main()

{

       staticXGpioPs psGpioInstancePtr;

       XGpioPs_Config*GpioConfigPtr;

       intiPinNumber= 0; //第一个user_Led连接的是MIO0

       intiPinNumber1 = 9;//第二个user_Led连接的是MIO9

       u32uPinDirection = 0x1; //1表示输出，0表示输入

       intxStatus;

 

       //--MIO的初始化

       GpioConfigPtr= XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);

       if(GpioConfigPtr== NULL)

       returnXST_FAILURE;

       xStatus= XGpioPs_CfgInitialize(&psGpioInstancePtr,GpioConfigPtr,GpioConfigPtr->BaseAddr);

       if(XST_SUCCESS!= xStatus)

       print("PS GPIO INIT FAILED \n\r");

       //--MIO的输入输出操作

       XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber,uPinDirection);//配置MIO0输出方向

       XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber,1);//配置MIO0的第1位输出

 

       XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber1,uPinDirection);//配置MIO9输出方向

       XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber1,1);//配置MIO9的第1位输出

 

       while(1)

       {

       XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber, 1);//点亮MIO的第1位输出1

       XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber1, 1);//点亮MIO的第1位输出1

       usleep(500000);//延时

       XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber, 0);//熄灭MIO的第9位输出0

       XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr,iPinNumber1, 0);//点亮MIO的第9位输出0

       usleep(500000);//延时

       }

  return 0;

}

 

 

从以上程序看出，整个过程如下：MIO初始化（基本上不用修改程序），MIO输入输出配置（包括配置哪个mio的方向寄存器和输出使能寄存器），最后就是向该MIO写入数据了。