【AMD Xilinx】ZUBoard（3）：通过AXI GPIO接收PL端的按键输入

一、本项目实现的功能

继续上一篇的工程，这次增加一个PL端的按键输入，实现按键与LED的联动

二、Vivado工程

1. 添加AXI GPIO

还是上次的框图，我们关注PB3

2. 配置AXI GPIO

配置成输入，位数为1位

3. 根据原理图查找对应管脚

搜索按键SW3，可以查到对应的管脚为A8。
从原理图可以看出，SW3有上拉电阻，没按的时候为1，按下后才为0

4. I/O Planning

主菜单，Layout-> I/O Planning，把管脚配成A8

5.XDC

检查一下是否一致

set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {pl_pb*}]
set_property PACKAGE_PIN A8 [get_ports pl_pb_tri_i ]; # HD_GPIO_PB1 

三、ARM代码

1. 地址空间

PB1对应的地址为0x00A0020000

对应的C代码的宏定义在xparameters.h里面

2. 函数说明

读取GPIO的值
u32 XGpio_DiscreteRead(XGpio * InstancePtr, unsigned Channel)

3. 实际的C代码实现

注意这个程序只是为了演示了如何读取PL的IO，实际应用中检测按键需要在软件上做消抖处理，不然很容易误触发。

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"

#include "sleep.h"
#include "xgpio.h"

//RGB三色灯的颜色值，有红绿黄3种单色，还有紫色、黄色、青色、白色4种组合色。总共可以显示7种颜色
#define LED 0x07
#define LED_RED 0x01
#define LED_GREEN 0x02
#define LED_BLUE 0x04

#define LED_PURPLE (LED_RED | LED_BLUE)
#define LED_YELLOW (LED_RED | LED_GREEN)
#define LED_CYAN   (LED_GREEN | LED_BLUE)
#define LED_WHITE  (LED_RED | LED_GREEN | LED_BLUE)

//Gpio信息
XGpio Gpio[2];

//两路LED对应的设置ID
int Gpio_led_rgb_device_id[2] = {
		XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID,
		XPAR_GPIO_1_DEVICE_ID
};

//两路LED对应的通道ID，前面有提过，单通道填1，如果是GPIO2则填2
int led_rgb_channel[2] = {1, 1};



XGpio GpioInput;

void delay_ms(int ms)
{
	usleep(ms * 1000L);
}

int main()
{
	int Status;
	int led_out;
	int i;
	int j;
	int count = 0;
	u32 button;

    init_platform();


	//初始化按键对应的GPIO
	Status = XGpio_Initialize(&GpioInput, XPAR_GPIO_2_DEVICE_ID);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		xil_printf("Gpio Input Initialization Failed\r\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	//bit 0为输出，1为输入。这里把bit0设置为输入
	XGpio_SetDataDirection(&GpioInput, 1, 0x0001);

    for(i = 0; i < 2; i++){
    	//初始化GPIO
		Status = XGpio_Initialize(&Gpio[i], Gpio_led_rgb_device_id[i]);
		if (Status != XST_SUCCESS) {
			xil_printf("Gpio Initialization Failed\r\n");
			return XST_FAILURE;
		}
		//bit 0为输出，1为输入。这里把除LED外的其他IO设置为输入
		XGpio_SetDataDirection(&Gpio[i], led_rgb_channel[i], ~LED);
    }

	while (1) {
		//两个3色LED灯，每个灯有3种颜色，每种颜色点亮一次。灯1红绿蓝，灯2红绿蓝，共6次
		for(i = 0; i < 2; i++) {
			led_out = 1;
			for(j = 0; j < 3; j++) {
				//PB1默认有上拉，没按的时候为1，按下后为0
				button = XGpio_DiscreteRead(&GpioInput, 1);

				xil_printf("count=%d  LED%d led=0x%.2X button=0x%.4x\n\r", ++count, i, led_out);//打印日志，用来判断是否在运行
				//按键没按下时正常执行，按下时暂停
				if((button & 0x0001) == 1){
					XGpio_DiscreteWrite(&Gpio[i], led_rgb_channel[i], led_out);//点亮
					delay_ms(250);

					XGpio_DiscreteClear(&Gpio[i], led_rgb_channel[i], led_out);//熄灭
					delay_ms(250);

					led_out <<= 1;
				}
				else{
					delay_ms(20);//延时20ms再读
				}
			}
		}
	}

	//实际并不会执行到这里
    print("Successfully ran Hello World application");
    cleanup_platform();
    return 0;
}

4. 运行结果

SW3没按下： LED正常闪烁
按住SW3不放：LED熄灭
松开SW3: LED恢复闪烁