华科并行接口设计—走马灯实验报告.docx

专业电子信息与通信学院 班级 电信班 日期2016/12/05 第3次试验姓名 组别 15指导老师 成绩实验课题并行IO接口实验——走马灯实验目的掌握GPIO IP核的工作原理和使用方法掌握中断控制方式的IO接口设计原理掌握中断程序设计方法掌握IO接口程序控制方法-------查询方式-------延时方式实验任务Led走马灯输出用延时、中断两种方式实现实验原理硬件实现框图如图所示：硬件实现步骤使用XPS创建一个基于AXI总线的最小计算机系统。File – New BSB Project，如图：修改时钟设置：将时钟产生器的时钟输入信号进行修改，修改为单一时钟源。修改后的结果如图：添加GPIO IP核，设置LEDs_8Bits配置：在IP Catalog标签中，双击下面图标创建GPIO IP核：添加GPIO IP核后，将名字改为LED_8Bits，如图：更改LED_8Bits配置窗口的属性，如图：添加AXI Interrupt Controller IP核：在IP Catalog标签中，双击下面图标创建INTC IP核：添加axi_intc_0的中断源，如图：将microblaze_0实例的INTERRUPT引脚选择axi_intc_0_INTERRUPT，如图：产生外部GPIO连接：选中LEDs_8Bits中的GPIO_IO_O，选择make external，生成外部连接端口；选中GPIO_IO，设置为“No connection”，取消其外部连接端口。结果如图：在ports标签下，展开External Ports项，可看到LEDs_8Bits生成的LEDs_8Bits_GPIO_IO_PIN端口，如图：添加timer IP核：选择如图的IP核并双击，添加到工程：中断信号的连接结果如图所示：配置UCF文件：在UCF文件中修改如图所示配置，配置LED连接电路约束：创建工程过程完成后，在主界面下选择Hardware-Generate Netlist;在主界面下选择Hardware-Generate Bitstream;单击Graphical Design View，可以看到系统的连接图，如下：应用软件设计延时方式实现走马灯SDK提供的外设驱动以及应用程序点击project-Expert Hardware Design to SDK…，点击ExportLaunch SDK：在SDK中，点击file-new-board support package，如图：点击file-new-application project，创建一个Empty Applicant工程，如图所示：设计用户应用程序（1）延时方式的程序，没有中断和计时器部分，通过for循环来达到延时的目的#include xparameters.h#include xil_io.hint main(){char Led_8Bits = 0x01;int i,j;Xil_Out32(XPAR_LEDS_8BITS_BASEADDR+0x4,0x0);while(1){for(i=0;i8;i++){Xil_Out32(XPAR_LEDS_8BITS_BASEADDR,Led_8Bits);for(j=0;j0xa5e100;j++);Led_8Bits=Led_8Bits1;}Led_8Bits=0x01;}return 0;}中断方式实现走马灯用户应用程序的设计包括定时器配置、启动中断系统、设计中断服务程序。中断服务程序：要求每产生一次中断led灯亮的位置向高位移动1位。完整的程序代码如下，其中：main为主程序，timerCounterHandler为中断服务程序。该程序设置定时器初始值为0x5f5e100，表示计数100M个时钟脉冲，由于时钟为100MHz，因此1秒钟产生一次中断。设置定时器的工作方式为允许中断、自动装载、减计数模式。源代码：代码如下：#include xparameters.h#include xtmrctr.h#include xintc.h#include xil_exception.h#define TMRCTR_DEVICE_IDXPAR_TMRCTR_0_DEVICE_ID#define INTC_DEVICE_IDXPAR_INTC_0_DEVICE_ID#define TMRCTR_INTERRUPT_IDXPAR_INTC_0_TMRCTR_0_VEC_ID#define TIMER_CNTR_00#define RESET_VALUE0x5F5E100void TimerCounterHandler(void *CallBackRef,u8 TmrCtrNumber);XIntc InterruptCo