Zing参考设计.docx
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Zing参考设计
按键点灯设计（使用14.3版本软件）
本参考设计基于Zing开发板。
主要是熟悉ZYNQ器件开发及调试的基本步骤。
主要包括，UART测试、采用PL端逻辑设计PS外设、AXI总线Chipscope调试、定时器中断设计、按键及点灯的设计。
一、建立工程：
1、打开PlanAhead开始设计。
2、点击CreateNewProject建立新的工程->Next->填好项目名称和文件路径Next->RTLProject->Next->Next->Next直至界面：
3、如图，选择XilinxZC702开发板Next–>Finish
二、添加ARM处理器
1、点击Addsources->选择AddorCreateEmbeddedSources->Next->CreateSub-Design->填入处理器名称->finish
2、弹出对话框，是否使用BaseSystemBuilder，选择Yes
3、默认采用AXI总线架构，点OK
4、默认选择XilinxZC702开发板，点Next
5、RemoveGPIO_SWandLEDs_4Bits，点Finish
此时已添加和PS部分，并参照XilinxZC702开发板设计配置好外设、时钟、DDR内存等。
三、添加PL部分的外设，并连接到PS上
1、添加一个外部按键。
点击IPCatalog->展开GeneralPurposeIO菜单->双击AXIGeneralPurposeIO
2、点击Yes->把Channel1中的GPIODataChannelWidth改为1，点击OK，用PL部分逻辑实现一个板上按键。
4、弹出对话框，是否把添加的IP连接到处理器总线上。
默认选择，点OK。
5、此时在ZYNQ的菜单下可以看到，PS部分的GP0口被使能了。
刚加入的GPIOIP连接到了处理器上。
点击Address菜单可以看到给其分配了0x41200000地址。
6、同样的方法加入定时器IP。
双击AXITimer/Counter->Yes->OK->OK
7、切换到Ports菜单，展开processing_system7_0，点击LtoH:
NoConnection
8、把定时器的中断信号添加到右边，可以看到系统自动给其分配了中断号91，点击OK
四、使能PS部分的外设GPIO，并使用EMIO
1、切换到ZYNQ菜单，点击I/OPeripherals
2、把GPIO改为用EMIO，把位宽改为1。
用EMIO实现一个板上按键。
3、切换到Ports菜单，把GPIO的管脚连接到外部。
五、添加Chipscope模块用来观察AXI总线上的信号。
1、在IPCatalog中找到ChipscopeAXIMonitorIP，双击添加，点Yes，点OK。
2、双击添加ChipscopeIntergratedController，点Yes，点OK。
3、切换到BusInterfaces菜单。
把MON_AXI连接到GPIO的S_AXI总线上，用于观测PL部分GPIO的总线信号。
4、切换到Ports菜单，把Chipscope_icon_0中的control0信号连接到Chipscope_axi_monitor_0的CHIPSCOPE_ICON_CONTROL信号上。
5、点击DRC，检查设计中是否存在错误。
至此EDK部分的完成。
关闭EDK工具，转回到PlanAhead界面。
六、添加顶层文件，管脚约束，导出硬件至SDK中。
1、在DesignSources中找到处理器，点右键选择CreateTopHDL自动生成顶层文件。
2、点击AddSources，添加约束文件，Next->CreateFile->输入约束名称->OK->Finish
3、在Constraints中找到刚添加的约束文件，双击打开。
按照Zing开发板的连接分配好管脚。
PL部分的GPIO按键指定到PU1，PS部分GPIO按键指定到PU2。
4、点击GenerateBitstream生成PL部分的Bit文件。
5、待编译完成后，点击File->Export->ExportBitstreamFile，输入文件名，点击Save。
导出PL部分的bit文件便于之后的设计。
6、点击File->Export->ExportHardwareForSDK，勾选LaunchSDK，点OK。
七、在SDK中设计软件程序。
1、进入到SDK界面，点击File->New->ApplicationProject，输入软件工程名，选择HelloWorld，点Finish。
建立了一个简单的在串口上打印HelloWorld的工程，并自动编译驱动库及程序。
2、展开Led目录下src菜单，双击Hellowrold.c打开文件。
3、用以下程序替换Helloword.c中的内容。
点击保存，程序自动编译。
/*
*Copyright（c）2009Xilinx,Inc.Allrightsreserved.
*
*Xilinx,Inc.
*XILINXISPROVIDINGTHISDESIGN,CODE,ORINFORMATION"ASIS"ASA
*COURTESYTOYOU.BYPROVIDINGTHISDESIGN,CODE,ORINFORMATIONAS
*ONEPOSSIBLEIMPLEMENTATIONOFTHISFEATURE,APPLICATIONOR
*STANDARD,XILINXISMAKINGNOREPRESENTATIONTHATTHISIMPLEMENTATION
*ISFREEFROMANYCLAIMSOFINFRINGEMENT,ANDYOUARERESPONSIBLE
*FOROBTAININGANYRIGHTSYOUMAYREQUIREFORYOURIMPLEMENTATION.
*XILINXEXPRESSLYDISCLAIMSANYWARRANTYWHATSOEVERWITHRESPECTTO
*THEADEQUACYOFTHEIMPLEMENTATION,INCLUDINGBUTNOTLIMITEDTO
*ANYWARRANTIESORREPRESENTATIONSTHATTHISIMPLEMENTATIONISFREE
*FROMCLAIMSOFINFRINGEMENT,IMPLIEDWARRANTIESOFMERCHANTABILITY
*ANDFITNESSFORAPARTICULARPURPOSE.
*
*/
/*
*helloworld.c:
simpletestapplication
*/
#include
#include"platform.h"
#include"xil_types.h"
#include"xgpio.h"
#include"xtmrctr.h"
#include"xparameters.h"
#include"xgpiops.h"
#include"xil_io.h"
#include"xil_exception.h"
#include"xscugic.h"
staticXGpioPspsGpioInstancePtr;
externXGpioPs_ConfigXGpioPs_ConfigTable[XPAR_XGPIOPS_NUM_INSTANCES];
staticintiPinNumber=10;
XScuGicInterruptController;/*InstanceoftheInterruptController*/
staticXScuGic_Config*GicConfig;/*Theconfigurationparametersofthe
controller*/
staticintInterruptFlag;
voidprint（char*str）;
externcharinbyte（void）;
voidTimer_InterruptHandler（void*data,u8TmrCtrNumber）
{
print（"\r\n"）;
print（"\r\n"）;
print（"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\r\n"）;
print（"InsideTimerISR\n\r"）;
XTmrCtr_Stop（data,TmrCtrNumber）;
//PSGPIOWritting
print（"LED'DS23'TurnedON\r\n"）;
XGpioPs_WritePin（&psGpioInstancePtr,iPinNumber,1）;
XTmrCtr_Reset（data,TmrCtrNumber）;
print（"TimerISRExit\n\n\r"）;
print（"@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\r\n"）;
print（"\r\n"）;
print（"\r\n"）;
InterruptFlag=1;
}
intSetUpInterruptSystem（XScuGic*XScuGicInstancePtr）
{
/*
*Connecttheinterruptcontrollerinterrupthandlertothehardware
*interrupthandlinglogicintheARMprocessor.
*/
Xil_ExceptionRegisterHandler（XIL_EXCEPTION_ID_INT,
（Xil_ExceptionHandler）XScuGic_InterruptHandler,
XScuGicInstancePtr）;
/*
*EnableinterruptsintheARM
*/
Xil_ExceptionEnable（）;
returnXST_SUCCESS;
}
intScuGicInterrupt_Init（u16DeviceId,XTmrCtr*TimerInstancePtr）
{
intStatus;
/*
*Initializetheinterruptcontrollerdriversothatitisreadyto
*use.
**/
GicConfig=XScuGic_LookupConfig（DeviceId）;
if（NULL==GicConfig）{
returnXST_FAILURE;
}
Status=XScuGic_CfgInitialize（&InterruptController,GicConfig,
GicConfig->CpuBaseAddress）;
if（Status!
=XST_SUCCESS）{
returnXST_FAILURE;
}
/*
*SetuptheInterruptSystem
**/
Status=SetUpInterruptSystem（&InterruptController）;
if（Status!
=XST_SUCCESS）{
returnXST_FAILURE;
}
/*
*Connectadevicedriverhandlerthatwillbecalledwhenan
*interruptforthedeviceoccurs,thedevicedriverhandlerperforms
*thespecificinterruptprocessingforthedevice
*/
Status=XScuGic_Connect（&InterruptController,
XPAR_FABRIC_AXI_TIMER_0_INTERRUPT_INTR,
（Xil_ExceptionHandler）XTmrCtr_InterruptHandler,
（void*）TimerInstancePtr）;
if（Status!
=XST_SUCCESS）{
returnXST_FAILURE;
}
/*
*Enabletheinterruptforthedeviceandthencause（simulate）an
*interruptsothehandlerswillbecalled
*/
XScuGic_Enable（&InterruptController,XPAR_FABRIC_AXI_TIMER_0_INTERRUPT_INTR）;
returnXST_SUCCESS;
}
intmain（）
{
staticXGpioGPIOInstance_Ptr;
XGpioPs_Config*GpioConfigPtr;
XTmrCtrTimerInstancePtr;
intxStatus;
u32Readstatus=0,OldReadStatus=0;
//u32EffectiveAdress=0xE000A000;
intiPinNumberEMIO=54;
u32uPinDirectionEMIO=0x0;
//InputPin
//Pindirection
u32uPinDirection=0x1;
intexit_flag,choice,internal_choice;
init_platform（）;
/*data=*（u32*）（0x42800004）;
print（"OK\n"）;
data=*（u32*）（0x41200004）;
print（"OK-1\n"）;
*/
print（"#####ApplicationStarts#####\n\r"）;
print（"\r\n"）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-1:
AXIGPIOInitialization
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
xStatus=XGpio_Initialize（&GPIOInstance_Ptr,XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID）;
if（XST_SUCCESS!
=xStatus）
print（"GPIOINITFAILED\n\r"）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-2:
AXIGPIOSettheDirection
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XGpio_SetDataDirection（&GPIOInstance_Ptr,1,1）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-3:
AXITimerInitialization
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
xStatus=XTmrCtr_Initialize（&TimerInstancePtr,XPAR_AXI_TIMER_0_DEVICE_ID）;
if（XST_SUCCESS!
=xStatus）
print（"TIMERINITFAILED\n\r"）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-4:
SetTimerHandler
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XTmrCtr_SetHandler（&TimerInstancePtr,
Timer_InterruptHandler,
&TimerInstancePtr）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-5:
SettingtimerResetValue
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XTmrCtr_SetResetValue（&TimerInstancePtr,
0,//Changewithgenericvalue
0xf0000000）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-6:
SettingtimerOption（InterruptModeAndAutoReload）
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XTmrCtr_SetOptions（&TimerInstancePtr,
XPAR_AXI_TIMER_0_DEVICE_ID,
（XTC_INT_MODE_OPTION|XTC_AUTO_RELOAD_OPTION））;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-7:
PSGPIOIntialization
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
GpioConfigPtr=XGpioPs_LookupConfig（XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID）;
if（GpioConfigPtr==NULL）
returnXST_FAILURE;
xStatus=XGpioPs_CfgInitialize（&psGpioInstancePtr,
GpioConfigPtr,
GpioConfigPtr->BaseAddr）;
if（XST_SUCCESS!
=xStatus）
print（"PSGPIOINITFAILED\n\r"）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-8:
PSGPIOpinsettingtoOutput
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XGpioPs_SetDirectionPin（&psGpioInstancePtr,iPinNumber,uPinDirection）;
XGpioPs_SetOutputEnablePin（&psGpioInstancePtr,iPinNumber,1）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-9:
EMIOPINSettingtoInputport
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
XGpioPs_SetDirectionPin（&psGpioInstancePtr,
iPinNumberEMIO,uPinDirectionEMIO）;
XGpioPs_SetOutputEnablePin（&psGpioInstancePtr,iPinNumberEMIO,0）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-10:
SCUGICinterruptcontrollerIntialization
//RegistrationoftheTimerISR
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
xStatus=
ScuGicInterrupt_Init（XPAR_PS7_SCUGIC_0_DEVICE_ID,&TimerInstancePtr）;
if（XST_SUCCESS!
=xStatus）
print（":
（SCUGICINITFAILED\n\r"）;
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//Step-11:
Userselectionproceduretoselectandexecutetests
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
exit_flag=0;
while（exit_flag!
=1）
{
print（"SELECTtheOperationfromtheBelowMenu\r\n"）;
print（"#################
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