Zynq-PS-SDK(2) 之 EMIO 使用-USB迷|专注于互联网分享

1、Descriptions

1、Usage

1.1、PL 配置

1.2、PS 代码

1、Descriptions

在前面一篇里面写了《Zynq-PS-SDK 之 MIO 使用》，MIO 可以理解为 PS 端（ARM 端）的硬连线到外部，Zynq 也提供了一种方式，从 PS 端连到 PL 端的 IO，称之为 EMIO（External 的意思）；

GPIO Bank 和前面的一些概念这里不再重复，直接参考《Zynq-PS-SDK 之 MIO 使用》；这里看到 EMIO 有 32b X 2 也就是 64 根信号；他是 PS 通向 PL 的64条 IO 通路；

1、Usage

1.1、PL 配置

那怎么用这些 EMIO 呢，举个最简单的例，我的硬件原理图上，PL 端连接了 4 个 LED：

他们都位于 PL 的 IO Bank 上（M14、M15、K16、J16）：

注意，这里是 PL，也就是 FPGA 的管脚，不是 PS 端的硬连线；

我们期望使用 PS 端的软件来控制这些 PL 的 IO 信号，进入 Vivado 的配置：

双击这个 ZYNQ PS：

勾选上 GPIO EMIO

配置 EMIO 的宽度，这里我们用了 4 个信号，所以配置为 4：

接下来就看到 Block Design 变成了如下情况：

这个 GPIO_0 是由于配置了 EMIO 多出来的；接着，我们将其配置出来

然后就变成了这样：

将其改名为 emio：

点击 Ctrl+S 保存下来；

重新生成 PS 的 IP：

查看顶层的 PS 文件：

可以看到，新增了这个叫做 [3:0]emio_tri_io 的信号，这个就是我们刚刚定义的信号；

既然这个是 PL 端的，那么就要进行管脚约束，新建立 XDC 文件：

根据之前原理图中PL连接 LED 的管脚定义（M14、M15、K16、J16），我们写入 XDC 约束并保存：

set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {emio_tri_io[*]}]
# PL LED define
set_property PACKAGE_PIN M14 [get_ports {emio_tri_io[0]}]
set_property PACKAGE_PIN M15 [get_ports {emio_tri_io[1]}]
set_property PACKAGE_PIN K16 [get_ports {emio_tri_io[2]}]
set_property PACKAGE_PIN J16 [get_ports {emio_tri_io[3]}]

最后综合、实现、生成 bitstream：

生成完 Bitstream 后，点击 [File]->[Export]->[Export Hardware] 导出硬件；

由于有 bitstream，所以这里要勾上 include bitstream；

1.2、PS 代码

点击 [File]->[Launch SDK] 打开 SDK 新建一个 hello world 工程，配置 IO：

XGpioPs Gpio;
#define STEPH_MIO_0			0
#define STEPH_MIO_1			13

#define STEPH_EMIO_0		54
#define STEPH_EMIO_1		55
#define STEPH_EMIO_2		56
#define STEPH_EMIO_3		57

#define MIO_OUTPUT			1
#define MIO_INPUT			0

#define MIO_OUTPUT_EN		1
#define MIO_OUTPUT_DIS		0

uint32_t Steph_LEDInit(void)
{
	XGpioPs_Config *ConfigPtr = NULL;
	int Status = XST_SUCCESS;

	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
	if(!ConfigPtr)
	{
		xil_printf("XGpioPs_LookupConfig Error.\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}

	Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,
						ConfigPtr->BaseAddr);

	if (Status != XST_SUCCESS) {
		xil_printf("XGpioPs_CfgInitialize Error.\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}

	// For MIO
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_MIO_0, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_MIO_1, MIO_OUTPUT);

	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_MIO_0, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_MIO_1, MIO_OUTPUT_EN);
	xil_printf("Steph_LED MIO Initialize Finished...\r\n");

	// For EMIO
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_0, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_1, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_2, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_3, MIO_OUTPUT);

	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_0, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_1, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_2, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_3, MIO_OUTPUT_EN);

	return Status;
}


void LED_OFF(uint32_t pin)
{
	XGpioPs_WritePin(&Gpio, pin, 0x1);
}

void LED_ON(uint32_t pin)
{
	XGpioPs_WritePin(&Gpio, pin, 0x0);
}

MIO 的标号是 0~53，一共 54 个；

EMIO 的编号从 54 开始；

由于需要支下载 Bitstream，所以在 DEBUG 的时候需要配置一下：

配置一下：

完毕！

相关代码和工程在 gitee 持续更新：

https://gitee/stephenzhou-tech/Zynq7020_PS

1、Descriptions

1、Usage

1.1、PL 配置

1.2、PS 代码

1、Descriptions

GPIO Bank 和前面的一些概念这里不再重复，直接参考《Zynq-PS-SDK 之 MIO 使用》；这里看到 EMIO 有 32b X 2 也就是 64 根信号；他是 PS 通向 PL 的64条 IO 通路；

1、Usage

1.1、PL 配置

那怎么用这些 EMIO 呢，举个最简单的例，我的硬件原理图上，PL 端连接了 4 个 LED：

他们都位于 PL 的 IO Bank 上（M14、M15、K16、J16）：

注意，这里是 PL，也就是 FPGA 的管脚，不是 PS 端的硬连线；

我们期望使用 PS 端的软件来控制这些 PL 的 IO 信号，进入 Vivado 的配置：

双击这个 ZYNQ PS：

勾选上 GPIO EMIO

配置 EMIO 的宽度，这里我们用了 4 个信号，所以配置为 4：

接下来就看到 Block Design 变成了如下情况：

这个 GPIO_0 是由于配置了 EMIO 多出来的；接着，我们将其配置出来

然后就变成了这样：

将其改名为 emio：

点击 Ctrl+S 保存下来；

重新生成 PS 的 IP：

查看顶层的 PS 文件：

可以看到，新增了这个叫做 [3:0]emio_tri_io 的信号，这个就是我们刚刚定义的信号；

既然这个是 PL 端的，那么就要进行管脚约束，新建立 XDC 文件：

根据之前原理图中PL连接 LED 的管脚定义（M14、M15、K16、J16），我们写入 XDC 约束并保存：

set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {emio_tri_io[*]}]
# PL LED define
set_property PACKAGE_PIN M14 [get_ports {emio_tri_io[0]}]
set_property PACKAGE_PIN M15 [get_ports {emio_tri_io[1]}]
set_property PACKAGE_PIN K16 [get_ports {emio_tri_io[2]}]
set_property PACKAGE_PIN J16 [get_ports {emio_tri_io[3]}]

最后综合、实现、生成 bitstream：

生成完 Bitstream 后，点击 [File]->[Export]->[Export Hardware] 导出硬件；

由于有 bitstream，所以这里要勾上 include bitstream；

1.2、PS 代码

点击 [File]->[Launch SDK] 打开 SDK 新建一个 hello world 工程，配置 IO：

XGpioPs Gpio;
#define STEPH_MIO_0			0
#define STEPH_MIO_1			13

#define STEPH_EMIO_0		54
#define STEPH_EMIO_1		55
#define STEPH_EMIO_2		56
#define STEPH_EMIO_3		57

#define MIO_OUTPUT			1
#define MIO_INPUT			0

#define MIO_OUTPUT_EN		1
#define MIO_OUTPUT_DIS		0

uint32_t Steph_LEDInit(void)
{
	XGpioPs_Config *ConfigPtr = NULL;
	int Status = XST_SUCCESS;

	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
	if(!ConfigPtr)
	{
		xil_printf("XGpioPs_LookupConfig Error.\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}

	Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,
						ConfigPtr->BaseAddr);

	if (Status != XST_SUCCESS) {
		xil_printf("XGpioPs_CfgInitialize Error.\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}

	// For MIO
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_MIO_0, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_MIO_1, MIO_OUTPUT);

	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_MIO_0, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_MIO_1, MIO_OUTPUT_EN);
	xil_printf("Steph_LED MIO Initialize Finished...\r\n");

	// For EMIO
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_0, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_1, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_2, MIO_OUTPUT);
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, STEPH_EMIO_3, MIO_OUTPUT);

	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_0, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_1, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_2, MIO_OUTPUT_EN);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, STEPH_EMIO_3, MIO_OUTPUT_EN);

	return Status;
}


void LED_OFF(uint32_t pin)
{
	XGpioPs_WritePin(&Gpio, pin, 0x1);
}

void LED_ON(uint32_t pin)
{
	XGpioPs_WritePin(&Gpio, pin, 0x0);
}

MIO 的标号是 0~53，一共 54 个；

EMIO 的编号从 54 开始；

由于需要支下载 Bitstream，所以在 DEBUG 的时候需要配置一下：

配置一下：

完毕！

相关代码和工程在 gitee 持续更新：

https://gitee/stephenzhou-tech/Zynq7020_PS

USB迷 | 专注于互联网分享

Zynq-PS-SDK(2) 之 EMIO 使用

1、Descriptions

1、Usage

1.1、PL 配置

1.2、PS 代码

1、Descriptions

1、Usage

1.1、PL 配置

1.2、PS 代码

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