ZYNQ防火墙开发7-PS-PL通信-AXI-LED

PS和PL通信机制

​ 从PS 出来有几种连接可以经由 PL 到外部接口上，这被称作扩展的 MIO （Extended MIO），即 EMIO。 EMIO 涉及到两个域之间的信号传输，是由一组简单的导线连接实现的，因此， EMIO 并不支持所有的 MIO 接口，而支持的那些中，也有些的能力受到了限制 [33]。 这些连接被安排成两个 32 位的组。 很多情况下，经由 EMIO 的接口是直接连接到所需的 PL 的外部引脚上的，这个连接是由一个约束（描述）文件中的条目所指定的。在这个模式下，EMIO 可以实现额外的 64 个输入线和 64 个带有输出始能的输出线。另一个选择是用 EMIO 来连接 PS 和 PL 里的外设模块,就是用于连接PL内实现的功能模块（IP核），此时PL端的IP作为PS端的一个外部设备。图 2.10 描绘了这两种使用模式。

1创建Vivado工程

\1) 具体步骤 新建一个VIVADO 工程，打开软件 选中Create Project, 如下图所示

2）点击NEXT ，在出现的第二个对话框“Project name”中输入工程名；在“Project location”中选择保存路径；勾选“Create project subdirectory”，最后点击“Next” 备注，所有的路径均不能出现中文名称

3)点击 RTL PROJECT 选项，点击NEXT

4） 第四步Add Sources 选项直接留空，NEXT

5）第五步Add Constraints 选项直接留空，NEXT

6）选择芯片型号 我们板子上用的芯片是XC7Z010 ，并在列表栏中选择对应的封装型号，完整型号是XC7Z010CLG400-1 如下所示，选中后点NEXT

7）确认所选信息 点击“Finish”，完成vivado的工程创建

2 创建一个BLOCK设计

1）IP INTEGRATOR→Create Block Design，在弹出的对话框中输入设计名，最后点击“OK”，如下图所示

2)在右侧的窗口里 ，点击加号，在选择框里搜索ZYNQ，并找到ZYNQ7 PROCESSING SYSTEM ，双击并打开

3）软件自动生成了一个 zynq的block 如下图所示，接下来要做一些相应的设置，双击下图中的ZYNQ核

4）依次在弹窗里找到DDR Configuration→DDR Controller Configuration→DDR3，在Memory Part下拉菜单中根据自己板子上的DDR来选择相应的DDR3，本实验所用到型号：MT41K128M16JT 125，数据位宽选择16bit 最后点击“OK”,如下图所示。

最后 点击“Run Block Automation”如下图所示。在弹出的选项中保持默认，点击“OK”，即可完成对ZYNQ7 Processing System的配置

5）再用同样的方法增加GPIO资源 点击加号，在设置里搜索GPIO并添加，然后双击并打开生成的GPIO资源进行设置

6）在GPIO的设置栏里将输入输出属性改成全部输出ALL Outputs ,因为我们板子上只有3个LED灯，所以将GPIO Width位宽设置成3位，点击OK

7）点击 上方的Run Connection Automation ，并将GPIO 和S_AXI前面的勾都选中，如下图所示 点击OK

8）软件将自动帮我们完整所有必要的连线，以及添加必要的模块

9）在框图中双击GPIO输出的管脚，并重新命名为LED，方便后面软件编程

10）source→Design Source ，右键我们创建的BLOCK工程，点击create HDL wrapper如下图所示。

在弹出的对黄框里保持默认

软件自动为我们生成HDL文件

3.创建约束文件，并且定义管脚

1）Add Source → Add or create constraints 点Next

因为这个项目没有创建过约束文件 所以这里创建一个约束文件，并在File name 里设置约束文件的名称，并且点击FINISH 完成约束文件的创建

2）Sources → Constraints 里找到刚才创建的约束文件 双击并打开该XDC约束文件

在约束文件里面复制下面代码来对输出的GPIO进行管脚（所有的管脚转接板上丝印都有实际标注对应的IO）

set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports LED_tri_o[0]]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports LED_tri_o[1]]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports LED_tri_o[2]]

set_property PACKAGE_PIN H18 [get_ports LED_tri_o[0]]
set_property PACKAGE_PIN K17 [get_ports LED_tri_o[1]]
set_property PACKAGE_PIN E19 [get_ports LED_tri_o[2]]

4.生成bit文件

按下绿色箭头对工程进行编译

按下Generate Bitstream 完成综合以及生成bit文件

5.SDK程序编写

1）File→Export→Export hardware…，在弹出的对话框中勾选“include bitstream”，点击“OK”确认，如下图所示。

2）File→Lauch SDK，在弹出的对话框中，保存默认，点击“OK”，如下图所示。

系统将自动打开SDK开发环境

3）新建一个工程 file→new→Application Project，来新建一个“Application Project”，如下图所示。

4）在新建工程名中输入自己的工程名称，点击NEXT

5）选择空工程，点击完成FINISH

6）选择创建的LED_CODE_bsp → system.mss → axi_gpio_0 gpio → import Examples

7）选择 xgpio_example

8）这样系统就自动创建了一个参考例程

6.下载到板子上进行验证

选中工程中的硬件平台，并点击右键→Program FPGA，在弹出的对话框中选择默认，点击“program”，完成FPGA PL部分的Program工作

2）选中我们生成的GPIO工程 展开绿色箭头（RUN）右边的图标，选择Run As→1 Launch on Hardware（System Debugger）

可以看到板子上的LED1灯在闪烁


参考：

EBAZ4205转接板资源汇总 (黑色现款)

FPGA设计中，zynq三种实现GPIO的方式