第十三章 ZYNQ-MIZ702 PL中断请求
本篇文章主要介绍外设（PL）产生的中断请求，在PS端进行处理。
在PL端通过按键产生中断，PS接受到之后点亮相应的LED.
本文所使用的开发板是Miz702 PC 开发环境版本：Vivado 2015.4 Xilinx SDK 2015.4
13.0本章难度系数★★☆☆☆☆☆
13.1 ZYNQ 中断介绍
13.1.1 ZYNQ中断框图
可以看到本例子中PL到PS部分的中断经过ICD控制器分发后后同时进入CPU1 和CPU0。从下面的表格中可以看到中断向量的具体值。PL到PS部分一共有20个中断可以使用。其中4个是快速中断。剩余的16个是本章中涉及了，可以任意定义。如下表所示。
13.1.2 ZYNQ CPU软件中断 (SGI)
ZYNQ 2个CPU 都具备各自16个软件中断。
13.1.3 ZYNQ CPU 私有端口中断
这些中断都是固定死的，不能修改。这里有2个PL到CPU的快速中断nFIQ
11.1.4 ZYNQ PS和PL共享中断
13.2 搭建硬件工程
Step1:新建一个名为为Miz702_sys的工程
Step2:选择RTL Project 勾选Do not specify source at this time
Step3:由于Miz702兼容zedboard 因此选择zedboard开发包
Step4:单击Finish
13.3使用IP Integrator创建硬件系统
Step1:单击Create Block Design
Step2:输入system
Step3:单击下图中
添加IP按钮
Step4:搜素单词z选择ZYNQ7 Processing System，然后双击
Step5:添加进来了ZYNQ CPU IP，然后单击Run Block Automation
Step6:直接单击OK
Step7:在你点击了OK后，你会发现DDR以及FICED_IO自劢的延伸出来。
Step8:连线的作用就是把PS的时钟可以接入PL部分，当然这里我们暂时用不到PL部分的资源。在Block文件中，我们迚行连线，将鼠标放在引脚处，鼠标变成铅笔后迚行拖拽，连线如下图所示：
Step9:双击 ZYNQ,打开Re-customize IP对话框，使能IRQ_F2P
Step10:使能UART1点击Run Connection Automation,按照如图所示配置后单击OK
Step11:添加一个GPIO IP,添加5个输入，按照如图所示配置，使能中断
Step12:再添加一个GPIO IP，添加8个输出按照如图所示配置,点击OK
Step13:单击Run Connection Automation,将2个GPIO进行自动连线
Step14:把axi_gpio_0的ip2intc_irpt和ZYNQ PS的 IRQ_F2P[0:0]连在一起，并且修改GPIO的名字如图所示：搭建好的硬件系统连接，如图所示
Step15: 右击 system.bd, 单击Generate Output Products
Step16:支部操作会产生执行、仿真、综合的文件
Step17:右击system.bd 选择 Create HDL Wrapper 这步的作用是产生顶层的HDL文件
Step18:选择Leave Let Vivado manager wrapper and auto-update 然后单击OK
Step19:添加xdc约束文件
| set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {btns_5bits_tri_i[4]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {btns_5bits_tri_i[3]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {btns_5bits_tri_i[2]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {btns_5bits_tri_i[1]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {btns_5bits_tri_i[0]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[0]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[1]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[2]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[3]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[4]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[5]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[6]}] set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {leds_8bits_tri_o[7]}] set_property PACKAGE_PIN T18 [get_ports {btns_5bits_tri_i[0]}] set_property PACKAGE_PIN R18 [get_ports {btns_5bits_tri_i[1]}] set_property PACKAGE_PIN R16 [get_ports {btns_5bits_tri_i[2]}] set_property PACKAGE_PIN P16 [get_ports {btns_5bits_tri_i[3]}] set_property PACKAGE_PIN N15 [get_ports {btns_5bits_tri_i[4]}] set_property PACKAGE_PIN T22 [get_ports {leds_8bits_tri_o[0]}] set_property PACKAGE_PIN T21 [get_ports {leds_8bits_tri_o[1]}] set_property PACKAGE_PIN U22 [get_ports {leds_8bits_tri_o[2]}] set_property PACKAGE_PIN U21 [get_ports {leds_8bits_tri_o[3]}] set_property PACKAGE_PIN V22 [get_ports {leds_8bits_tri_o[4]}] set_property PACKAGE_PIN W22 [get_ports {leds_8bits_tri_o[5]}] set_property PACKAGE_PIN U19 [get_ports {leds_8bits_tri_o[6]}] set_property PACKAGE_PIN U14 [get_ports {leds_8bits_tri_o[7]}] |
Step19:执行->产生bit文件
13.4导出SOC硬件到SDK
Step1:File->Export->Export Hardware
Step2:勾选Include bitstream 直接单击OK
Step3:File->Launch SDK加载到SDK
Step4:单击OK
13.5软件工程
新建一个PL_PS_INTC空的工程，并且添加main.c把以下代码添加进去
| #include "xparameters.h" #include "xscugic.h" #include "xil_exception.h" #include "xgpio.h" // Parameter definitions #define INTC_DEVICE_ID XPAR_PS7_SCUGIC_0_DEVICE_ID #define LED_DEVICE_ID XPAR_AXI_GPIO_1_DEVICE_ID #define BTNS_DEVICE_ID XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID #define INTC_GPIO_INTERRUPT_ID XPAR_FABRIC_AXI_GPIO_0_IP2INTC_IRPT_INTR #define BTN_INT XGPIO_IR_CH1_MASK // This is the interrupt mask for channel one #define DELAY 100000000 XGpio LED; XGpio BTNInst; XScuGic INTCInst; static u8 btn_value; //---------------------------------------------------- // PROTOTYPE FUNCTIONS //---------------------------------------------------- static void BTN_Intr_Handler(void *baseaddr_p); static int InterruptSystemSetup(XScuGic *XScuGicInstancePtr); static int IntcInitFunction(u16 DeviceId, XGpio *GpioInstancePtr); //---------------------------------------------------- // INTERRUPT SERVICE ROUTINE(ISR) //also know as : INTERRUPT HANDLER FUNCTION // - called by the buttons interrupt, performs push buttons read //---------------------------------------------------- void BTN_Intr_Handler(void *InstancePtr) { unsigned char led_val = 0; // Ignore additional button presses if ((XGpio_InterruptGetStatus(&BTNInst) & BTN_INT) != BTN_INT) { return; // Disable GPIO interrupts XGpio_InterruptDisable(&BTNInst, BTN_INT); } btn_value = ~XGpio_DiscreteRead(&BTNInst, 1)&0x1f; switch (btn_value){ case 0x01: led_val = 0x01; break; case 0x02: led_val = 0x02; break; case 0x04: led_val = 0x04; break; case 0x08: led_val = 0x08; break; case 0x10: led_val = 0x10; break; default:break; } XGpio_DiscreteWrite(&LED,1,led_val); // Acknowledge GPIO interrupts (void)XGpio_InterruptClear(&BTNInst, BTN_INT); // Enable GPIO interrupts XGpio_InterruptEnable(&BTNInst, BTN_INT); } //---------------------------------------------------- // MAIN FUNCTION //---------------------------------------------------- int main (void) { int status; // 初始化按键 status = XGpio_Initialize(&BTNInst, BTNS_DEVICE_ID); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; //初始化LED status = XGpio_Initialize(&LED, LED_DEVICE_ID); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; // 设置按键IO的方向为输入 XGpio_SetDataDirection(&BTNInst, 1, 0xFF); //设置LED IO的方向为输出 XGpio_SetDataDirection(&LED, 1, 0x00); // 初始化中断控制器 status = IntcInitFunction(INTC_DEVICE_ID, &BTNInst); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; while(1){ } return (0); } //---------------------------------------------------- // INTERRUPT SETUP FUNCTIONS //---------------------------------------------------- int IntcInitFunction(u16 DeviceId, XGpio *GpioInstancePtr) { XScuGic_Config *IntcConfig; int status; // Interrupt controller initialization IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(DeviceId); status = XScuGic_CfgInitialize(&INTCInst, IntcConfig, IntcConfig->CpuBaseAddress); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; // Call interrupt setup function status = InterruptSystemSetup(&INTCInst); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; // Register GPIO interrupt handler status = XScuGic_Connect(&INTCInst, INTC_GPIO_INTERRUPT_ID, (Xil_ExceptionHandler)BTN_Intr_Handler, (void *)GpioInstancePtr); if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE; // Enable GPIO interrupts XGpio_InterruptEnable(GpioInstancePtr, 1); XGpio_InterruptGlobalEnable(GpioInstancePtr); // Enable GPIO interrupts in the controller XScuGic_Enable(&INTCInst, INTC_GPIO_INTERRUPT_ID); return XST_SUCCESS; } int InterruptSystemSetup(XScuGic *XScuGicInstancePtr) { // Register GIC interrupt handler Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, XScuGicInstancePtr); Xil_ExceptionEnable(); return XST_SUCCESS; } |
13.6结果
下载好之后，按键按下可以看到相应的LED被点亮
13.7 本章小结
本章学习了外部中断，通过PL传递开发板按键的中断，然后在PS接受处理中断。
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