【基于Xilinx ZYNQ7000的PYNQ框架项目】05使用Overlay库和python父子进程实现开发板按键控制LED灯流水或熄灭

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前言

前四篇文章完成后，其实整个项目就能完整运行起来了。但我们似乎忘了使用PYNQ的初心——用python编程实现对开发板硬件部分的控制。因此，本文章使用PYNQ Overlay库的GPIO读写实现LED灯流水，然后使用python父子进程的多进程编程实现按键即关闭程序。

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一、PYNQ Overlay库的GPIO读写实现LED灯流水

这里就是借由PYNQ的Overlay库，使用python来控制硬件设备的读写。代码注释已经尽我所能写得很详细了。注意如果 overlay.axi_gpio_0 处报错，可能是vivado硬件设计时忘了加上AXI_GPIO模块或者位宽设置不正确，此时需要修改硬件文件并重新按前面文章制作、烧录一遍镜像！（报错原因也可能是其它的，具体问题具体分析）

from pynq import Overlay
import os
import time


# 导入overlay库（此处的.bit文件即为前面vivado工程导出的bit文件）
overlay=Overlay('./design_1.bit')

# vivado工程时设置了gpio0是控制LED灯的，gpio1是控制按键的
led = overlay.axi_gpio_0
key = overlay.axi_gpio_1
print("gpio start!")

# 代表每个LED灯灭时的输入
states=[1,2,4,8]
state=0

# 初始时让四个LED灯全亮
led.write(0x00,15)

while 1:
    # 每轮灭一个LED灯，达到流水效果
    led.write(0x04,states[state%4])
    state=state+1
    time.sleep(0.5)

    # 0：未按 1：按下；如果读取到按键不是0，则代表按键被按下
    if not key.read(0x00):
        print("stopping...")
        break;

# 检测到按键被按下后，LED灯全灭
led.write(0x00,0)

# 获取本进程的pid号
pid=os.getpid()
print(f"key.py stop.pid:{pid}")

程序运行时，LED灯流水效果：

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二、python父子进程实现按键即关闭程序

上面只实现了按键使灯停止，还没有将按键与关闭程序联动起来。个人对于父子进程的理解都写在了代码注释中，有理解不对的地方还请指正。

import os
import time
import psutil


# 关闭此进程及其所有的递归子进程
def kill_process(pid):

    # 创建指定进程号的对象
    parent_proc = psutil.Process(pid)

    # 查找此进程所有的子进程及它们的递归子进程，全部杀死
    for child_proc in parent_proc.children(recursive=True):
        child_proc.kill()

    # 杀死本进程
    parent_proc.kill()


# 创建一个新进程，该新进程为control.py进程的子进程
# 在父进程内，参数pid的值是子进程的pid；在子进程内，参数pid的值是0
# 因此可用参数pid的值区别父子进程，从而进行多进程编程
pid=os.fork()

# 父进程执行内容
if(pid!=0):
    print(f"key进程编号{os.getpid()}")
    time.sleep(1)
    # 运行key.py文件
    os.system("sudo python key.py")
    print("parent_pid_end")
    # key.py文件运行结束后(说明按键被按下)，完全杀死该进程
    kill_process(os.getpid())
    exit(0)

# 子进程执行内容
if not pid:
    print("请在1秒后，10秒内输入密码欸：")
    time.sleep(10)
    print("开始运行检测程序：")
    print(f"face进程编号{os.getpid()}")
    # 运行faceDetect.py文件
    os.system("python faceDetect.py")

按下key1按键后，LED灯全部熄灭，程序停止：

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总结

至此，基于Xilinx ZYNQ7000的PYNQ框架的人脸识别项目的内容就介绍完毕啦！想回顾整个项目全貌
的请看第一篇文章：【基于Xilinx ZYNQ7000的PYNQ框架项目】01人脸识别项目介绍与展示。第一次写技术博客，有出错的地方还请大家多多指正！~

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本项目系列文章：

【基于Xilinx ZYNQ7000的PYNQ框架项目】01人脸识别项目介绍与展示

【基于Xilinx Zynq7000的PYNQ框架项目】02 PYNQ镜像制作

【基于xilinx Zynq7000的PYNQ框架项目】03 Socket实现开发板和电脑的实时视频传输并存储图片

【基于Xilinx ZYNQ7000的PYNQ框架项目】04开发板上运行人脸识别模型