AXI GPIO
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block design中添加AXI GPIO IP核 
IP核的双击打开后的左上角有相关手册 
为AXI接口提供了一个通用的输入输出接口 这是一个32bit的soft ip软核ip 用于与AXI4 lite接口进行连接
什么是软核IP? 
PS里的硬核GPIO是实实在在的有硬件电路的 而AXI-GPIO在芯片里是没有现成电路的 需要在PL端用逻辑搭一个GPIO硬件电路 这种事软核IP
为什么叫AXI-GPIO？ 在PL端搭建的GPIO通过AXI接口与PS连用
PS-PL接口分为功能性接口和配置接口 
功能接口AXI互联又分为ACP、HP和GP接口 
AXI-GPIO使用的是AXI-GP接口
实验任务：用AXI-GP接口，在PL中搭建AXI-GPIO软核，使用中断机制(来自PL的中断)，实现PL按键控制PS的LED
系统框图 
==AXI 互联 IP==（ AXI Interconnect）用于连接==AXI存储器映射==（ memory-mapped）的主器件和从器件。 通用中断控制器（ GIC） 用于管理来自 PS 或者 PL 的中断， 并把这些中断发送到 CPU。 
硬件设计 添加ZYNQ_PS端IP。本次实验默认的这些接口都需要 
M_AXI_GP0： M_AXI_GP0_ACLK：AXI时钟信号 FCLK_CLK0：PS端输出给PL的时钟信号 FCLK_RESET0_N：PS输出给PL的复位信号
进入配置： 配UART 0 
配DDR3 
配MIO（PS端的LED）（硬核） 
配置ZYNQ PS完成
添加AXI-GPIO IP核并配置 配置选项在pg114文档中有介绍 
提供了一个通用输入输出接口到AXI4-Lite接口 可配置成单通道or双通道，每个通道可分别配置 AXI-GPIO可通过使能or去使能三台缓冲器进行动态配置（三态缓冲器决定IO是输出or输入） 当transition在输入引脚发生的时候可产生中断（transition：转换，电平状态改变）
AXI-GPIO模块框图 IP端口介绍： 
IP寄存器空间介绍 
中断功能 
编程顺序：
使能中断 
不使用中断功能，配成输入 
配成输出 
IP核配置： 
模块自动连接+模块间自动连接 
工具帮我们自动添加了两个IP核 
- AXI Interconnect IP 核用于将一个（ 或多个） AXI 存储器映射的主器件连接到一个（ 或多个） 存储器映射的从器件。 在这里我们解释一下这个术语——==互联==（ Interconnect）： 互联实际上是一个==开关==，它==管理并指挥所连接的 AXI 接口之间的通信==。 图中橙色高亮的两组信号线表明， 在这个设计中， AXI 互联实现了由主器件（ ZYNQ7 PS）到从器件（ AXI GPIO）==一对一==的连接。它也可实现==一对多==、==多对一==以及==多对多==的 AXI 接口连接。
- Processor System Reset IP 核==为整个处理器系统提供复位信号==。它会==处理==输入端的==各种复位条件==，并在==输出==端产生相应的==复位信号==。 在本次实验中， Processor System Reset 接收 ZYNQ7 PS 输出的异步复位信号FCLK_RESET0_N， 然后产生一个同步到 PL 时钟源 FCLK_CLK0 的复位信号 peripheral_aresetn，用于复位PL 端的各外设模块
时钟信号: 
PL 端所有外设模块的时钟接口都连接到了 ZYNQ7 PS 输出的时钟信号FCLK_CLK0 上(50Hz) 该时钟同样连接到了 PS 端 M_AXI_GP0_ACLK 端口，作为 AXI GP 接口的全局时钟信号
ZYNQ7 PS 模块中也要打开中断功能，打开从PL到PS的中断信号 
ZYNQ7 PS 模块的中断接口 IRQ_F2P 没有自动连接， 需要手动连接 
将连接到PL端的端口改名，方便PL端使用 
封装之后看代码发现系统会自动帮我们创建三态缓冲器 
分配引脚，PL按键 
生成bit流 导出到SDK
软件部分 新建空例程后板级支持包里支持axi-gpio 
导入中断模式示例 
按照示例编写代码
AXI-GPIO中断号 AXI-GPIO实际是PL到PS的中断 一共16个中断ID 只使用了1个，中断号就是61 
ZYNQ_PS配置也能看到中断号 
中断类型：高有效 
按下亮，释放灭 按一次按键中断两次（按下+释放）：是因为电平变化检测到中断 现象与预期不符 看编程顺序，还需要读一下状态 
加个读判断就可以了，虽然还是两次中断，但是led改变状态
#include "xparameters.h"
#include "xgpiops.h" //ps端的gpio
#include "xgpio.h" //axi的gpio
#include "xscugic.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xplatform_info.h"
#include <xil_printf.h>
#include "sleep.h"
//以下常量映射到xparameters.h文件
#define GPIO_DEVICE_ID XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID //PS GPIO 器件ID
#define INTC_DEVICE_ID XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID //中断控制器 器件ID
#define AXI_GPIO_ID XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID //AXI GPIO 器件ID
//AXI GPIO中断号61
#define AXI_GPIO_INTERRUPT_ID XPAR_FABRIC_AXI_GPIO_0_IP2INTC_IRPT_INTR //AXI GPIO 中断ID
//核心板上PS端LED
#define MIO0_LED 0
//AXI GPIO 通道1
#define GPIO_CHANNEL1 1
//定义了两个指针类型变量
XGpioPs_Config *ConfigPtr; //PS GPIO 配置信息
XScuGic_Config *IntcConfig; //中断控制器 配置信息
XGpioPs Gpio; //PS GPIO 驱动实例
XScuGic Intc; //通用中断控制器 驱动实例
XGpio AXI_Gpio; //AXI GPIO 驱动实例
void setup_interrupt_system(XScuGic *gic_ins_ptr, XGpio *AXI_Gpio, u16 AXI_GpioIntrId); //设置中断系统
void intr_handler(); //定义中断处理函数
u32 key_press = 0 ; //KEY按键按下的标志
u32 key_val = 0 ; //LED初始值为0
int main()
{
xil_printf("\nAXI Gpio interrupt test \r\n");
//*****查找PS GPIO配置，并初始化*******************************************************************
ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID); //根据器件ID查找配置信息
XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr, ConfigPtr->BaseAddr); //初始化Gpio driver
//*****对AXI GPIO初始化***************************************************************************
XGpio_Initialize(&AXI_Gpio, AXI_GPIO_ID); //查找配置信息+初始化
//*****设置PS GPIO为输出并打开输出使能*************************************************************
XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, MIO0_LED, 1); //设置PS端LED方向为输出
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO0_LED, 1); //使能设置LED所连接的MIO引脚输出
//将key_val值写入MIO0_LED
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, key_val);
//*****对AXI GPIO进行配置**************************************************************************
XGpio_SetDataDirection(&AXI_Gpio, GPIO_CHANNEL1, 0x00000001); //端口IO设置为输入
//*****设置中断系统************************************************************************************
setup_interrupt_system(&Intc, &AXI_Gpio, AXI_GPIO_INTERRUPT_ID); //建立中断,出现错误则打印信息并退出
//*****判断按键是否按下*********************************************************************************
while (1) {
if (key_press) {
//判断当前按键的状态，如果是按键按下，就改变LED状态
if(XGpio_DiscreteRead(&AXI_Gpio, GPIO_CHANNEL1) == 0)
key_val = ~key_val;
key_press = 0;
XGpio_InterruptClear(&AXI_Gpio, 0x00000001); //清除之前的中断
XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, key_val); //将key_val值写入MIO0_LED
usleep(20000); //延时消抖
XGpio_InterruptEnable(&AXI_Gpio, 0x00000001); //重新打开通道1中断使能
}
}
return 0;
}
//建立中断系统
// @param 中断控制器 驱动实例
// @param AXI GPIO 驱动实例
// @param AXIGPIO 中断ID
void setup_interrupt_system(XScuGic *gic_ins_ptr, XGpio *AXI_Gpio, u16 AXI_GpioIntrId)
{
//查找GIC中断控制器配置信息，并初始化中断控制器驱动
IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
XScuGic_CfgInitialize(gic_ins_ptr, IntcConfig, IntcConfig->CpuBaseAddress);
//初始化arm处理器异常句柄
Xil_ExceptionEnable();
//来给IRQ异常注册处理程序
Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
(Xil_ExceptionHandler) XScuGic_InterruptHandler, gic_ins_ptr);
//使能处理器中断
Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ);
//关联中断处理函数
XScuGic_Connect(gic_ins_ptr, AXI_GPIO_INTERRUPT_ID,
(Xil_ExceptionHandler) intr_handler,
(void *)AXI_Gpio);
//使能AXI Gpio器件的中断
XScuGic_Enable(gic_ins_ptr, AXI_GPIO_INTERRUPT_ID);
//0xA0，指定中断源优先级；0x01中断类型为高有效，电平敏感类型
XScuGic_SetPriorityTriggerType(gic_ins_ptr, AXI_GPIO_ID, 0xA0, 0x01);
//打开AXI GPIO IP的中断使能
XGpio_InterruptGlobalEnable(AXI_Gpio); //打开全局中断使能
XGpio_InterruptEnable(AXI_Gpio, 0x00000001); //打开通道中的信号对应的中断使能
}
//中断处理函数
void intr_handler()
{
printf("interrupt detected!\n\r");
key_press = 1;
//关闭通道1中断使能信号
XGpio_InterruptDisable(&AXI_Gpio, 0x00000001);
}贡献者
dz13718198068