ZYNQ的GPIO与AXI GPIO在代码使用上的对比分析

ZYNQ的GPIO与AXI GPIO在代码使用上的对比分析

1. 头文件区别

AXI GPIO

#include "xgpio.h"         // AXI GPIO驱动
#include "xparameters.h"   // 设备参数定义

GPIO

#include "xgpiops.h"       // PS GPIO驱动
#include "xparameters.h"   // 设备参数定义

2. 初始化流程对比

AXI GPIO初始化

XGpio GPIOInstance;

// 1. 初始化
XGpio_Initialize(&GPIOInstance, XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID);

// 2. 设置方向(input/output)
XGpio_SetDataDirection(&GPIOInstance, Channel, Direction); 
// Channel: 1或2
// Direction: 1=输入, 0=输出

GPIO

XGpioPs psGpioInstancePtr;
XGpioPs_Config *GpioConfigPtr;

// 1. 查找配置
GpioConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);

// 2. 初始化配置
XGpioPs_CfgInitialize(&psGpioInstancePtr, GpioConfigPtr, GpioConfigPtr->BaseAddr);

// 3. 设置引脚方向
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, PinNumber, Direction);
// PinNumber: MIO 0-53, EMIO 54+
// Direction: 1=输出, 0=输入

// 4. 使能输出(如果是输出模式)
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, PinNumber, 1);

3. 数据读写操作对比

AXI GPIO操作

// 读取
u32 value = XGpio_DiscreteRead(&GPIOInstance, Channel);

// 写入
XGpio_DiscreteWrite(&GPIOInstance, Channel, Data);

GPIO

// 读取
u32 value = XGpioPs_ReadPin(&psGpioInstancePtr, PinNumber);

// 写入
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, PinNumber, Value);

4. 主要区别总结

特性	AXI GPIO	GPIO
控制器类型	PL端AXI接口	PS端处理器集成
初始化步骤	2步	4步
通道概念	有(Channel 1/2)	无
引脚编号	通道based	绝对编号
配置查找	不需要	需要
方向设置	通道级别	引脚或bank级别
输出使能	不需要单独设置	需要单独设置

5. 适用场景

AXI GPIO适用于：

• PL端的GPIO控制
• 需要批量控制多个引脚
• 对时序要求较高的场合

GPIO适用于：

• PS端直接控制的GPIO
• MIO引脚控制
• EMIO扩展引脚控制
• 需要单独控制每个引脚的场合

6. 注意事项

1. 地址范围:

   • AXI GPIO: 0x4XXX_XXXX
   • PS GPIO: 0xE000_XXXX

2. 方向定义:

   • AXI GPIO: 1=输入, 0=输出
   • GPIO: 1=输出, 0=输入

3. 性能考虑:

   • AXI GPIO通过总线访问，延迟较大
   • PS GPIO直接访问，延迟较小