zynq中常用几种gpio小结

最新推荐文章于 2025-03-25 20:08:16 发布
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分类专栏： zynq7000
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/feifansong/article/details/80307687
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本文详细介绍了ZYNQ平台上的三种GPIO实现方式：MIO、EMIO和AXI_GPIO。MIO和EMIO直接挂在PS上，分别固定分布于BANK0、BANK1和BANK2、BANK3，而AXI_GPIO通过AXI总线连接。文章对比了三种方式的特性，包括管脚分配、资源占用及软件调用方法。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

转载链接:https://blog.youkuaiyun.com/husipeng86/article/details/52123465

三种GPIO的介绍

学了zynq一段时间，一上来的时候就被zynq的GPIO唬住了，实在没搞清楚zynq的GPIO怎么回事，一会这样，一会那样，最后才慢慢发现zynq至少有3种GPIO可以调用。难怪我觉得每篇介绍GPIO的博客说的有一些不一样呢。

我们先看有哪三种GPIO：MIO、EMIO、AXI_GPIO。其中MIO和EMIO是直接挂在PS上的GPIO。而AXI_GPIO是通过AXI总线挂在PS上的GPIO上。

我们先看一下MIO和EMIO：下图EMIO和MIO的结构。其中MIO分布在BANK0，BANK1，而EMIO则分布在BANK2、BANK3。注意一下几项：

首先、MIO在zynq上的管脚是固定的，而EMIO，是通过PL部分扩展的，所以使用EMIO时候需要在约束文件中分配管脚，所以设计EMIO的程序时，

需要生成PL部分的bit文件，烧写到FPGA中。

其次、由下图可以看出MIO共占54bit，而EMIO占64bit。其中MIO占用IO号为0-53。而EMIO占用IO号为54-117。

再者、无论是EMIO还是MIO都属于PS上的IO，直接由PS操作。在调用头文件，只调用#include "xgpiops.h"即可，而在调用AXI_GPIO时，则需要#include "xgpio.h"。

最后、在设计好bd文件后、系统会自动在路径：..\standalone_bsp_0\ps7_cortexa9_0\include生成 xparameters.h文件.我们可以在

xparameters.h文件中查看我们在bd设计时添加的外设ID。例如我们添加了EMIO，可以查到到该IO的地址和ID号。
[cpp] view plain copy
  1. #define XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID 0  
  2. #define XPAR_PS7_GPIO_0_BASEADDR 0xE000A000  
  3. #define XPAR_PS7_GPIO_0_HIGHADDR 0xE000AFFF  
再举例添加了两个AXI_GPIO，例化为BTNS_4BIT和SW_4BIT
[cpp] view plain copy
  1. /* Definitions for driver GPIO */  
  2. #define XPAR_XGPIO_NUM_INSTANCES 2  
  3.   
  4. /* Definitions for peripheral BTNS_4BIT */  
  5. #define XPAR_BTNS_4BIT_BASEADDR 0x41210000  
  6. #define XPAR_BTNS_4BIT_HIGHADDR 0x4121FFFF  
  7. #define XPAR_BTNS_4BIT_DEVICE_ID 0  
  8. #define XPAR_BTNS_4BIT_INTERRUPT_PRESENT 0  
  9. #define XPAR_BTNS_4BIT_IS_DUAL 0  
  10.   
  11.   
  12. /* Definitions for peripheral SW_4BIT */  
  13. #define XPAR_SW_4BIT_BASEADDR 0x41200000  
  14. #define XPAR_SW_4BIT_HIGHADDR 0x4120FFFF  
  15. #define XPAR_SW_4BIT_DEVICE_ID 1  
  16. #define XPAR_SW_4BIT_INTERRUPT_PRESENT 0  
  17. #define XPAR_SW_4BIT_IS_DUAL 0  


再来看一下，AXI_GPIO相当于GPIO的IP核，我们调用时是占用相应AXI总线地址空间，如下图，占用地址为0x41200000和0x41210000



MIO和EMIO方式是使用PS部分的GPIO模块来实现GPIO功能的，支持54个MIO（可输出三态）、64个输入和128个输出（64个输出和64个输出使能）EMIO

而IP方式是在PL部分实现 GPIO功能，PS部分通过M_AXI_GP接口来控制该GPIO IP模块；另外EMIO模块虽然使用PS部分GPIO但也使用了PL部分的管脚资源。

MIO方式实现GPIO

vivado中zynq设置如下图

mio_vivado中配置

由图中可见要选中打开GPIO，其下自动显示可用于GPIO的MIO（当MIO作为其他功能时就不能作为GPIO使用了），其中MIO 7、MIO 8只能作为输出使用，因为它们用于VMODE管脚（参考UG585第14章：14.2.3）

软件部分如下


   
   
  1. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include <stdio.h>
      
      
    
     
     
  2. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "platform.h"
      
      
    
     
     
  3. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "xgpiops.h"
      
      
    
     
     
  4. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  5. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED1 0
      
      
    
     
     
  6. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED2 9
      
      
    
     
     
  7. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  8. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       static
       
        
       
       void
       
        delay(
       
       int
       
        dly)
      
      
    
     
     
  9. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  10. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int i, j;
      
      
    
     
     
  11. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       for (i = 
       
       0; i < dly; i++) {
      
      
    
     
     
  12. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       for (j = 
       
       0; j < 
       
       0xffff; j++) {
      
      
    
     
     
  13. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
                   ;
      
      
    
     
     
  14. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               }
      
      
    
     
     
  15. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  16. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }
      
      
    
     
     
  17. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  18. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       int
       
        main()
      
      
    
     
     
  19. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  20. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int Status;
      
      
    
     
     
  21. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_Config *ConfigPtr;
      
      
    
     
     
  22. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs Gpio;
      
      
    
     
     
  23. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  24. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           init_platform();
      
      
    
     
     
  25. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  26. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
      
      
    
     
     
  27. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,
      
      
    
     
     
  28. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
                           ConfigPtr->BaseAddr);
      
      
    
     
     
  29. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       if (Status != XST_SUCCESS){
      
      
    
     
     
  30. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       return XST_FAILURE;
      
      
    
     
     
  31. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  32. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  33. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED1, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  34. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED2, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  35. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED1, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  36. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED2, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  37. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  38. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       while (
       
       1) {
      
      
    
     
     
  39. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED1, 
       
       0);
      
      
    
     
     
  40. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED2, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  41. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  42. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED1, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  43. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED2, 
       
       0);
      
      
    
     
     
  44. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  45. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  46. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           cleanup_platform();
      
      
    
     
     
  47. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }

EMIO方式实现GPIO

vivado中zynq设置如下图

emio_vivado中配置

图中可知GPIO中选择使用EMIO，并选择位宽（这里例子中选择3）；其vivado中连接如下图

emio_vivado中连接

上图可知除了FIXED IO和DDR接口外，还多了3个3对（一个输入，一个输出和一个输出使能）GPIO管脚。

不同于MIO，这里三个IO管脚（一个输入，一个输出和一个输出使能在自动生成的顶层模块中合并为一个IO）要绑定到芯片对应管脚上

软件部分如下


   
   
  1. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include <stdio.h>
      
      
    
     
     
  2. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "platform.h"
      
      
    
     
     
  3. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "xgpiops.h"
      
      
    
     
     
  4. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  5. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED_R 54
      
      
    
     
     
  6. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED_G 55
      
      
    
     
     
  7. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED_B 56
      
      
    
     
     
  8. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED_ON 0
      
      
    
     
     
  9. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED_OFF 1
      
      
    
     
     
  10. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  11. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       static
       
        
       
       void
       
        delay(
       
       int
       
        dly)
      
      
    
     
     
  12. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  13. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int i, j;
      
      
    
     
     
  14. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       for (i = 
       
       0; i < dly; i++) {
      
      
    
     
     
  15. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       for (j = 
       
       0; j < 
       
       0xffff; j++) {
      
      
    
     
     
  16. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
                   ;
      
      
    
     
     
  17. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               }
      
      
    
     
     
  18. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  19. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }
      
      
    
     
     
  20. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  21. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       int
       
        main()
      
      
    
     
     
  22. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  23. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int Status;
      
      
    
     
     
  24. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_Config *ConfigPtr;
      
      
    
     
     
  25. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs Gpio;
      
      
    
     
     
  26. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  27. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           init_platform();
      
      
    
     
     
  28. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  29. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
      
      
    
     
     
  30. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,
      
      
    
     
     
  31. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
                           ConfigPtr->BaseAddr);
      
      
    
     
     
  32. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       if (Status != XST_SUCCESS) {
      
      
    
     
     
  33. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               print(
       
       "cfg init err\n");
      
      
    
     
     
  34. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       return XST_FAILURE;
      
      
    
     
     
  35. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  36. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED_R, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  37. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED_R, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  38. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED_G, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  39. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED_G, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  40. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED_B, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  41. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED_B, 
       
       1);
      
      
    
     
     
  42. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  43. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       while (
       
       1) {
      
      
    
     
     
  44. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_R, LED_ON);
      
      
    
     
     
  45. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  46. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_G, LED_ON);
      
      
    
     
     
  47. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  48. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_B, LED_ON);
      
      
    
     
     
  49. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  50. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_R, LED_OFF);
      
      
    
     
     
  51. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  52. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_G, LED_OFF);
      
      
    
     
     
  53. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  54. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpioPs_WritePin(&Gpio, LED_B, LED_OFF);
      
      
    
     
     
  55. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  56. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  57. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           cleanup_platform();
      
      
    
     
     
  58. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }

类似MIO方式（都为PS部分GPIO操作），设置为输出并设置输出使能，但要注意这里的GPIO号是从54开始的3个。

IP方式实现GPIO

vivado中zynq设置如下图

axi_gpio_vivado中配置

图中可知GPIO中MIO和EMIO都不选择，但要打开M_AXI_GP接口（这里选择M_AXI_GP0）和复位管脚，如下图

axi_gpio_vivado中配置_GP和复位

当然用到了PL部分逻辑则至少需要一个时钟输出到PL部分，这里选择FCLK_CLK0输出50MHz，如下图

axi_gpio_vivado中配置_时钟

推荐加入zynq后，不要自动连接，再加入gpio并位宽设置为3，具体设置如下图

axi_gpio_ip设置

GPIO设置好后，再点击上面的蓝色字体的自动连接，即可得到上面的连接，这样可以减少手动连接量。

最后vivado中连接如下图

axi_gpio_vivado中连接

与EMIO类似需要将顶层三个GPIO管脚要绑定到芯片对应管脚上。

软件部分如下


   
   
  1. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include <stdio.h>
      
      
    
     
     
  2. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "platform.h"
      
      
    
     
     
  3. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #include "xgpio.h"
      
      
    
     
     
  4. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  5. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define AXI_GPIO_DEVICE_ID XPAR_GPIO_0_DEVICE_ID
      
      
    
     
     
  6. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define XGPIO_BANK1 1
      
      
    
     
     
  7. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define XGPIO_BANK2 2
      
      
    
     
     
  8. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  9. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED34_R_PIN 0x01
      
      
    
     
     
  10. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED34_G_PIN 0x02
      
      
    
     
     
  11. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       #define LED34_B_PIN 0x04
      
      
    
     
     
  12. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  13. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       static
       
        
       
       void
       
        delay(
       
       int
       
        dly)
      
      
    
     
     
  14. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  15. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int i, j;
      
      
    
     
     
  16. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       for (i = 
       
       0; i < dly; i++) {
      
      
    
     
     
  17. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       for (j = 
       
       0; j < 
       
       0xffff; j++) {
      
      
    
     
     
  18. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
                   ;
      
      
    
     
     
  19. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               }
      
      
    
     
     
  20. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  21. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }
      
      
    
     
     
  22. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  23. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       int
       
        main()
      
      
    
     
     
  24. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       {
      
      
    
     
     
  25. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpio_Config *XGpioCfg;
      
      
    
     
     
  26. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpio XGpio;
      
      
    
     
     
  27. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       int Status;
      
      
    
     
     
  28. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  29. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           init_platform();
      
      
    
     
     
  30. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  31. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpioCfg = XGpio_LookupConfig(AXI_GPIO_DEVICE_ID);
      
      
    
     
     
  32. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           Status = XGpio_CfgInitialize(&XGpio, XGpioCfg, XGpioCfg->BaseAddress);
      
      
    
     
     
  33. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       if (Status != XST_SUCCESS) {
      
      
    
     
     
  34. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
            
       
       return XST_FAILURE;
      
      
    
     
     
  35. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  36. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
     
      
      
    
     
     
  37. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpio_SetDataDirection(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~(LED34_R_PIN | LED34_G_PIN | LED34_B_PIN));
      
      
    
     
     
  38. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, LED34_R_PIN | LED34_G_PIN | LED34_B_PIN);
      
      
    
     
     
  39. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       while (
       
       1) {
      
      
    
     
     
  40. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~LED34_R_PIN);
      
      
    
     
     
  41. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  42. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~(LED34_R_PIN | LED34_G_PIN));
      
      
    
     
     
  43. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  44. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~(LED34_R_PIN | LED34_G_PIN | LED34_B_PIN));
      
      
    
     
     
  45. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  46. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~(LED34_G_PIN | LED34_B_PIN));
      
      
    
     
     
  47. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  48. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, ~(LED34_B_PIN));
      
      
    
     
     
  49. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  50. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               XGpio_DiscreteWrite(&XGpio, XGPIO_BANK1, LED34_R_PIN | LED34_G_PIN | LED34_B_PIN);
      
      
    
     
     
  51. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
               delay(
       
       1000);
      
      
    
     
     
  52. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           }
      
      
    
     
     
  53. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
           cleanup_platform();
      
      
    
     
     
  54. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
        
       
       return 
       
       0;
      
      
    
     
     
  55. 
     
     
    
      
      
    
     
     
    
     
     
    
      
      
    
       
       }

这里实现的功能与EMIO方式中功能相同，当时IP方式中为PL部分实现的GPIO，所以调用的函数与前面两种GPIO实现函数不同，注意包含的GPIO头文件，前两种是#include "xgpiops.h"而这最后一种为#include "xgpio.h"

总结

MIO和EMIO方式使用PS部分的GPIO模块，其中MIO方式不占用PL部分资源，其输出管脚只能为固定的54个（而且要在未被其它外设使用的情况下），EMIO方式会占用PL的管脚资源，其管脚可在PL部分任意选择（除特殊功能管脚），IP方式除了占用PL部分管脚资源外还会占用PL部分逻辑资源，所以其GPIO功能在PL部分实现其调用函数也和前两种不同，最后EMIO和IP方式在vivado都需要绑定管脚。

ZYNQ在linux系统下的gpio驱动
guoyang666的博客
11-23 1500
说明 由于网络上zynq系统下操作gpio大部分都通过sysfs的方式，本文以驱动的方式对MIO14进行操作。直接提供代码，不介绍原理，亲测可用。（嵌入式初学者，勿喷） 驱动程序 //内核版本2016.3 #include <linux/fs.h> #include <linux/uaccess.h> #include <linux/cdev.h> #include <asm/gpio.h> #define major 2020 //主设备号（任意填写）
好好学习之ZYNQ二
twinklesan的博客
09-28 225
正点原子 ZYNQ 7000系列学习记录之GPIO——MIO控制LED 先来简单谈谈ZYNQ的开发，它分为PS和PL端，PS端是带ARM核的嵌入式端，PL端是写verilog逻辑硬件端，做项目或者实验开发时，可以把PL端要实现的电路功能，用verilog语言描述出来，然后将其封装成带AXI总线的IP核。可以理解为把FPGA端实现的硬件电路以IP核的形式通过总线挂在ARM端，就像以前最早做单片机时，将硬件芯片连接到MCU上（不知道这么理解对不对…） 回归正题：除了上一篇的DDR和UART作为外设口，GPIO也
ZYNQ学习笔记——3.GPIO_EMIO实验
www_haha__的博客
07-12 1582
PS和外部设备之间的通信主要是通过复用的I/O实现的（Multiplexed Input/Output，MIO）。此外，PS还可以通过扩展的MIO（Extended MIO,EMIO）来实现与外部设备的连接。ZYNQ GPIO 接口信号被分成四组，分别是从 BANK0 到 BANK3。其中 BANK0 和 BANK1 中共计 54 个信号通过 MIO 连接到 ZYNQ 器件的引脚上，这些引脚属于 PS 端；
【STM32】GPIO
最新发布
lyh030105的博客
03-25 1156
STM32 GPIO
ZYNQ的GPIO子系统应用
下雨夏云的博客
04-19 612
设备树设置： 由于ZYNQ的引脚分配应该在VIVADO中硬件设计时完全确定，且在应用时往往不需要再对引脚进行分配，所以并不需要对pinctrl子系统所需要的设备树进行配置。 但是，对于某个功能来说，例如点亮LED，需要对LED所需要的GPIO进行相关的描述，可以在顶层.dts补充内容，例如： #define GPIO_ACTIVE_HIGH 0 #define GPIO_ACTIVE_LOW 1 ...
zynq文档阅读pg144-axi-gpio之AXI GPIO IP核
Never Give Up
03-21 3067
在pg144-axi-gpio(LogiCORE IP Product Guide)中可以看见AXI GPIO提供通用输入输出接口到AXI接口，32位软核，设计与AXI4-Lite接口进行连接。IOP中GPIO是硬核，芯片中已经实现的硬件电路，AXI GPIO是在PL端用逻辑实现的软核。在ug585的1.4.2 PS-PL interfaces中介绍了两种接口，功能接口和配置接口。AXI互联属于功能接口，功能接口又分AXI_ACP，AXI_HP和AXI_GP。在框图中均可以看见，实现了PL和PS间数据传输.
xilinx-gpio 41200000.gpio: Input clock not found不识别AXI-GPIO问题
feitingfj的博客
01-09 1106
芯片为zynq7010 将zynq的linux系统 linux-xlnx-xilinx-v2016.4 更新到 linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14  时，启动系统，出现了以下错误 xilinx-gpio 41200000.gpio: Input clock not found xilinx-gpio: probe of 41200000.gpio failed with...
米联客 ZYNQ/SOC精品教程 S02-CH13 CAN总线通信实验
08-30 5928
软件版本：VIVADO2017.4 操作系统：WIN10 64bit 硬件平台：适用米联客 ZYNQ系列开发板 米联客(MSXBO)论坛：www.osrc.cn答疑解惑专栏开通，欢迎大家给我提问！！ 13.1 概述 ZYNQ的PS中包含了2个CAN接口，兼容CAN 2.0...
【ZYNQ7000终极指南】：Xilinx ZYNQ-7000 SoC XC7Z035核心特性深度剖析
本文深入探讨了Xilinx ZYNQ-7000 SoC XC7Z035的架构和应用实践，涵盖了核心架构、系统设计、以及高级应用案例。首先，对XC7Z035的核心组件，包括双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、可编程逻辑区域（PL）和高级存储...
【ZYNQ7000性能提升方案】：系统处理能力的深入优化技巧
ZYNQ7000是一种集成了处理器系统(PS)和可编程逻辑(PL)的异构多核系统芯片(SoC)，在嵌入式系统领域中因其高性能和灵活性受到广泛应用。本文首先介绍了ZYNQ7000的基础知识与性能概述，随后深入探讨了硬件资源的优化...
ZYNQ架构、VIVADO介绍
XY_Chang的博客
07-05 1117
FPGA是可以搭建嵌入式处理器的，像Xillinx的MicroBlaze处理器或者Altera的Nios II处理器。像这种使用FPGA的可编程逻辑资源搭建的处理器我们称之为“软核”处理器。 而ZYNQ中集成的是一颗“硬核”处理器，它是 硅芯片上专用 芯片上专用 且经过 优化 的硬件的硬件电路 ，硬核处理器的优势是它可以获得相对较高的性能。 另外， 另外， ZYNQ中的硬件处理器和软核处理器并不冲突，我们完全 可以 使用 PL的逻辑资源搭建一个 Microblaze软核处理器，来和 ARM硬核处理器 核处理
zynq ps 时钟管理 linux,vivado中PS-PL时钟倍频问题
weixin_35625530的博客
05-16 2170
问题描述：用zynq7020控制一个ADC，发现采样的数据总是实际值的1/2，ps侧启动的是linux系统；如果是用jtag直接控制的话，采样值就是正确的。测试中发现给adc的clk从20mhz变成了40mhz，这个adc工作时钟最大只能到27mhz，所以采样值不对。该clk时钟来自前面的PLL核，发现PLL核的input时钟变成了100mhz，而我们设置的是50mhz。input时钟直接来自ps...
ZYNQ的时钟系统及fclk时钟组约束
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01-05 1723
ZYNQ PS端最多可以分配四个时钟供给PL端使用，通过PS端供给PL使用的时钟，在最后添加约束文件时，只需要对功能I/O进行约束，不需要再关注时钟约束的问题。以上主要是针对于zynq7000系列芯片的时钟系统介绍，参考文档是ug585.2、针对于zynq ultral scale 系列芯片，可参考文档ug1085。3、关于ps端提供的时钟是否需要进行时钟约束。但是如果需要做时钟组约束，可参考链接。1、时钟系统可参考链接。
zynqpl端时钟_已解决: Zynq7020 PL侧时钟是50M，实测是49.5M - Community Forums
weixin_39996101的博客
12-31 1536
参考这篇AR56156和pg082 p93，从PS引出到PL的这个FCLK时钟抖动一般在3%，也就是20ns的时钟抖动一般在0.6ns左右，而PL的clock wizard生成的时钟抖动一般在0.1ns左右，属于好的时钟。-----------------------------------------------------------------------------------------...
zedboard(1)GPIO驱动和中断
Kiss丶小坏
08-23 328
常规驱动   MIO和EMIO都是一样的模式。 #include "xparameters.h" #include "xgpiops.h" #include <xil_printf.h> #include "sleep.h" XGpioPs Gpio; /* The driver instance for GPIO Device. */ int main(void) { XGpioPs_Config *ConfigPtr; int Status; u32 InputData;
SDSoc学习（四）：搭建包含AXI_GPIO的平台（解决找不到基地址的问题）
CLGo
02-10 4216
简介 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本篇博客大部分内容前三篇博客都已经包含了，此处重点叙述不同之处，主要对比Tcl命令的不同和解决SDSoc程序找不到基地址的问题。 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;使用ZedBoard开发板，SDSoc 2017.4, Win10系统；此处通过AXI_GPIO点亮ZedBoard板子上连接在PL端的8个LED灯。 Tcl命令...
ZYNQ中的GPIO与AXI GPIO
m0_51683386的博客
03-27 837
AXI GPIO的设计也是为了方便PS和PL之间的通信，AXI GPIO既有AXI接口，方便PL连接到PS，也有GPIO可以直接对PL资源上的外设进行控制，最终达到PL和PS之间的相互关系。AXI Interconnect就是可以将AXI的主端口和从端口进行互联，控制AXI数据之间的交互。AXI GPIO还可以与PS部分的GIC进行互连接，实现对PS资源的中断控制。AXI GPIO其实没有具体的硬件电路—通过PL端实现。AXI的设计方便了PS和PL之间的通。GPIO和AXI GPIO的区别。
ZYNQ7000 EMMC/SD硬件测试
famey的专栏
08-19 4861
vivado生成.bit，导入SDK，分别建硬件测试工程 1.EMMC裸机读写测试 方法：使用了 XILINX SDK 库函数实现读写，先往 EMMC 里面写 1024 个数据，然后读出来对比 #include <stdio.h> #include "xparameters.h" #include "xil_exception.h" #include "xsdps.h" #include "xil_printf.h" static XSdPs ps7_EMMC; XSdPs_Config
zynq中AXI GPIO和GPIO的区别是什么，详细一点
02-28
<think>好的，我现在需要回答用户关于Zynq中AXI GPIO和普通GPIO区别的问题。首先，我需要回忆自己之前学过的Zynq架构知识，并确保信息的准确性。 用户可能是一位刚开始学习Zynq的工程师或学生，对PS和PL部分的GPIO使用不太清楚。他们可能在使用开发板时遇到了配置问题，或者在设计时需要选择合适的GPIO模块，因此需要明确两者的区别和应用场景。 首先，我应该明确Zynq的结构，它分为处理系统（PS）和可编程逻辑（PL）。PS部分有自带的GPIO控制器，而AXI GPIO是位于PL部分的IP核，通过AXI总线连接到PS。接下来，我需要比较两者的不同点，比如物理位置、访问方式、功能灵活性等。 需要注意的是，AXI GPIO是通过内存映射的寄存器来控制的，而PS的GPIO可能更直接。还要考虑性能差异，比如PS GPIO的访问速度可能更快，因为直接集成在处理器内部，而AXI GPIO需要经过总线，可能存在延迟。此外，AXI GPIO可以扩展更多的IO口，这在PS GPIO数量不足时非常有用。 可能还需要提到应用场景，比如当需要连接PL外设时，使用AXI GPIO更合适；而简单的控制信号可以用PS自带的GPIO。同时，配置方式的不同，AXI GPIO需要配置PL部分，而PS GPIO直接在软件中设置。 要确保解释清晰，避免术语混淆，可能需要用例子说明。例如，当用户需要驱动一个PL中的LED时，使用AXI GPIO，而控制PS端的引脚如MIO时，使用PS GPIO。 最后，总结两者的区别，帮助用户做出选择。检查是否有遗漏的关键点，比如中断支持、电源域差异或者时钟管理等方面是否需要提及。不过根据常见问题，可能主要关注访问方式、位置和用途即可。</think>在Zynq-7000 SoC中，**AXI GPIO** 和 **PS端GPIO（MIO/EMIO）** 是两种不同类型的GPIO控制器，它们的区别主要体现在硬件架构、访问方式和应用场景上： --- ### 一、物理位置与硬件架构 | **特性** | **PS GPIO (MIO/EMIO)** | **AXI GPIO** | |----------------|-------------------------------------------|------------------------------------------| | **物理位置** | 集成在PS（Processing System）内部 | 位于PL（Programmable Logic）中的IP核 | | **硬件资源** | 直接由PS的GPIO控制器管理 | PL逻辑实现的GPIO扩展模块，通过AXI总线连接PS | | **引脚类型** | MIO（直接连接PS引脚）或EMIO（通过PL扩展） | 完全通过PL的IO引脚（需绑定到FPGA引脚） | --- ### 二、访问方式与性能 | **特性** | **PS GPIO** | **AXI GPIO** | |----------------|-------------------------------------------|------------------------------------------| | **访问路径** | 直接通过CPU寄存器操作（内存映射到PS地址空间） | 通过AXI总线访问PL中的寄存器（需要AXI接口协议） | | **延迟** | 低延迟（直接访问） | 较高延迟（需跨PS-PL通信） | | **带宽** | 高带宽（PS内部总线） | 受AXI总线带宽限制 | --- ### 三、功能与灵活性 | **特性** | **PS GPIO** | **AXI GPIO** | |----------------|-------------------------------------------|------------------------------------------| | **扩展能力** | 固定数量（Zynq-7000通常最多64个MIO + 64个EMIO） | 可自由扩展（通过PL逻辑实现多组GPIO） | | **功能定制** | 固定功能（输入/输出/中断） | 可定制逻辑（例如添加PWM、编码器等） | | **中断支持** | 原生支持中断 | 需手动配置中断逻辑（通过AXI Interrupt Controller） | --- ### 四、典型应用场景 | **场景** | **PS GPIO** | **AXI GPIO** | |------------------------|-------------------------------------------|------------------------------------------| | **简单控制** | 控制PS端外设（如LED、按键） | 控制PL端外设（如自定义IP模块） | | **高速响应需求** | 实时性要求高的任务（如中断触发） | 对实时性要求较低的任务 | | **资源不足时** | 当MIO/EMIO引脚用完时 | 作为补充扩展更多GPIO | --- ### 五、软件配置差异 1. **PS GPIO** - 通过`xparameters.h`和`xgpiops.h`库直接操作。 - 示例代码： ```c #include "xgpiops.h" XGpioPs_Config *Config = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID); XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, Config, Config->BaseAddr); XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, PIN_NUM, 1); // 设置为输出 XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, PIN_NUM, 1); ``` 2. **AXI GPIO** - 需要初始化AXI总线并访问PL寄存器。 - 示例代码： ```c #include "xgpio.h" XGpio_Initialize(&Gpio, XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID); XGpio_SetDataDirection(&Gpio, CHANNEL, 0x00); // 设置通道为输出 XGpio_DiscreteWrite(&Gpio, CHANNEL, 0x01); // 写入数据 ``` --- ### 六、总结对比表 | **维度** | **PS GPIO** | **AXI GPIO** | |----------------|-----------------------------|----------------------------| | **定位** | PS原生资源 | PL扩展资源 | | **延迟** | 低 | 较高 | | **灵活性** | 固定功能 | 可定制逻辑 | | **适用场景** | 实时控制、简单外设 | 扩展IO、复杂逻辑集成 | --- **选择建议**： - 若需要**低延迟控制PS引脚**（如MIO连接的LED），优先使用PS GPIO。 - 若需要**扩展更多IO**或与PL逻辑协同工作（如驱动自定义外设），选择AXI GPIO。
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