原创 [经验] ZYNQ PS + PL异构多核案例开发手册之1axi_gpio_led_demo案例

 2021-5-28 16:32  2626 481 3 分类: FPGA/CPLD

本文主要介绍ZYNQ PS + PL异构多核案例的使用说明，适用开发环境：Windows 7/10 64bit、xilinx Vivado 2017.4、Xilinx SDK 2017.4。
案例包含PL端Vivado工程，主要使用Xilinx提供的标准IP核配置PL端资源实现接口扩展，同时包含PS端裸机/Linux程序、PL端microBlaze应用程序。
案例使用Block Design + Verilog语言方式进行开发，可在Vivado界面点击"IP INTEGRATOR -> Open Block Design"打开BLOCK DESIGN开发界面。

图 1

可点击"Sources -> Constraints"，双击打开.xdc约束文件。

图 2
处理器硬件资源详细开发说明可查阅产品资料“6-开发参考资料\数据手册\核心板元器件\ZYNQ\”目录下的《ug585-Zynq-7000-TRM.pdf》文档。
视频相关案例说明，请查阅视频案例开发手册。
1 axi_gpio_LED_demo案例1.1 案例功能案例功能：PS端通过AXI4-Lite总线发送命令至PL端AXI GPIO IP核，IP核再根据命令控制评估底板PL端LED5的状态

图 3

1.1 操作说明1.2.1 基于裸机测试加载PS端裸机程序、PL端程序后，即可看到评估底板的LED5每隔0.5s亮灭一次。
1.2.2 基于Linux测试将本案例的动态设备树镜像文件pl.dtbo和PL端.bin格式可执行文件复制到"/lib/firmware/"目录下，并将PL端可执行文件重命名为system_wrapper.bin，然后执行如下命令加载设备树文件和PL端可执行文件。
Target#mount -t configfs configfs /configfs
Target#mkdir /configfs/device-tree/overlays/full
Target#echo pl.dtbo > /configfs/device-tree/overlays/full/path

图 4

由上图可知PL端实现的GPIO控制器为905。
请执行如下命令，配置GPIO为输出模式。
Target#ls /sys/class/gpio/
Target#echo 905 > /sys/class/gpio/export
Target#echo out > /sys/class/gpio/gpio905/direction

图 5

执行如下命令，即可控制评估底板LED5的亮灭。
Target#echo 1 > /sys/class/gpio/gpio905/value
Target#echo 0 > /sys/class/gpio/gpio905/value

图 6

1.1 Vivado工程说明进入BLOCK DESIGN开发界面，双击IP核框图，可查看IP核的具体配置信息。

图 7

点击BLOCK DESIGN开发界面下的"Address Editor"选项，可查看IP核分配的地址为0x41200000，PS端可通过该地址对IP核进行控制。

图 8

1.2 IP核配置AXI GPIO IP核开发文档为产品资料“6-开发参考资料\Xilinx官方参考文档\”目录下的《pg144-axi-gpio.pdf》。根据文档，通过寄存器GPIO_TRI可将GPIO配置为输入/输出模式；通过寄存器GPIO_DATA可将GPIO配置为高/低电平，以及可读取GPIO的电平状态。