[Zynq] Zynq Linux 环境下 AXI UART Lite 使用方法详解（代码示例）

Zynq Linux 环境下 AXI UART Lite 使用方法详解

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一、硬件环境配置

这是zynq开发的前提，在Vivado工程中配置 AXI UART Lite IP 核，包括添加到 Block Design 并连接至 Zynq 处理器。
说明如何设置时钟、中断和寄存器空间，并生成比特流文件，导出硬件描述文件.hdf 或 .xsa。

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二、设备树（Device Tree）配置

设备树是嵌入式系统中用于描述硬件配置的重要机制。对于AXI UART Lite控制器，需要在设备树中正确配置节点才能使其正常工作。本节详细介绍如何在设备树中定义AXI UART Lite节点，包括关键参数配置和示例说明。

实际上这一步骤，如果使用petalinux工具，在petalinux-config --get-hw-description后，会自动完成，但是在这里仍然描述以下手动过程

2.1 节点基本结构

AXI UART Lite节点通常包含以下关键属性：

• compatible: 用于匹配驱动程序的兼容性字符串
• reg: 寄存器地址和大小
• interrupts: 中断号配置
• current-speed: 默认波特率设置

2.2 属性详解

1. compatible属性：

   • 必须设置为"xlnx,xps-uartlite-1.00.a"以匹配Xilinx提供的驱动程序
   • 多个兼容字符串可以用逗号分隔，提供向后兼容

2. reg属性：

   • 第一个值表示UART控制器的基地址（示例中为0x43c00000）
   • 第二个值表示寄存器映射范围大小（示例中为4KB）
   • 地址必须与硬件设计中的AXI地址映射一致

3. interrupts属性：

   • 三个值分别表示：
     • 中断类型（0表示SPI中断）
     • 中断号（示例中为29）
     • 中断触发类型（1表示高电平触发）

4. current-speed属性：

   • 设置默认通信波特率（示例中为115200）
   • 支持的标准波特率包括：9600、19200、38400、57600、115200等

2.3 完整配置示例

axi_uartlite_0: serial@43c00000 {
    compatible = "xlnx,xps-uartlite-1.00.a";
    reg = <0x43c00000 0x1000>;
    interrupts = <0 29 1>;
    current-speed = <115200>;
    device_type = "serial";
    clock-frequency = <100000000>;
};

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三、Linux 驱动加载与验证

3.1 设备树编译与更新

在加载AXI-Uartlite驱动前，需要确保设备树(Device Tree)包含正确的uart节点信息。典型步骤如下：

1. 编辑设备树源文件：

   axi_uartlite_0: serial@42C00000 {
       compatible = "xlnx,xps-uartlite-1.00.a";
       reg = <0x42C00000 0x1000>;
       interrupt-parent = <&intc>;
       interrupts = <0 29 4>;
       current-speed = <115200>;
       clock-frequency = <100000000>;
   };
   

   • reg属性需与硬件地址一致
   • current-speed设置默认波特率

2. 编译设备树：

   dtc -I dts -O dtb -o system.dtb system.dts
   

3. 更新设备树：

   • 将生成的system.dtb复制到目标板的/boot目录
   • 重启系统生效

3.2 驱动加载验证

因为串口驱动linux内核自带，所以不需要再继续编写驱动。
驱动加载成功后，系统会自动注册tty设备