Zynq7020 SDK 初学篇（3）- PS 端 GPIO Key

一、开发环境  Zynq7020 + Vivado2017.4

二、开发背景：会使用 Vivado 开发工具，不熟悉的可以参考正点原子开发文档

三、功能实现，按键控制 LED 定时闪烁，这里基于上一篇 GPIO LED 的基础上编写

四、实现步骤：

　　1、配置 PS 端 Block Design MIO 功能， 根据配置表编写代码

 　　2、导出到 SDK，编写代码，编译运行

#include <xil_printf.h>        // 包含 xil_printf()函数

#include "xparameters.h"     // 器件参数信息 系统生成
#include "xstatus.h"         // 包含 库的故障码 的宏定义
#include "xgpiops.h"        // 包含 PS GPIO 的函数声明
#include "xplatform_info.h"    // 获取当前的平台信息
#include "sleep.h"            // 睡眠延时接口
#include "xtime_l.h"

/* 重新定义 */
#define printf     xil_printf

/* gpio 设备，不知为何为 0 */
#define GPIO_DEVICE_ID      XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID    // 0

/* GPIO 映射 */
#define BOARD_LED0    (7)
#define BOARD_KEY0    (12)
#define CORE_LED    (0)

static XGpioPs s_psGpio = {0};

/* 毫秒延时 */
void msleep(int ms)
{
    /* 64 bit 记录时间 */
    XTime tEnd;
    XTime tCur;

    /* 获取当前时间 */
    XTime_GetTime(&tCur);

    /* 计算理论结束时间 */
    tEnd  = tCur + ((((XTime) ms) * COUNTS_PER_SECOND) / 1000);

    /* 阻塞一致查询当前时间是否超时，一直占用 CPU */
    do
    {
        XTime_GetTime(&tCur);
    }while (tCur < tEnd);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("%s XGetPlatform_Info = %d\r\n", __func__, XGetPlatform_Info());

    /* 通过设备 ID 找到对应的配置指针 */
    XGpioPs_Config *ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);

    /* 通过配置指针初始化GPIO */
    int Status = XGpioPs_CfgInitialize(&s_psGpio, ConfigPtr,
                    ConfigPtr->BaseAddr);
    if (Status != XST_SUCCESS)
    {
        return XST_FAILURE;
    }

    /* 设置  GPIO 方向输出，这里为什么会共用一个 GPIO 结构体？参数一致？  */
    XGpioPs_SetDirectionPin(&s_psGpio, BOARD_LED0, 1);
    XGpioPs_SetDirectionPin(&s_psGpio, BOARD_KEY0, 0);
    XGpioPs_SetDirectionPin(&s_psGpio, CORE_LED, 1);

    /* 使能 GPIO */
    XGpioPs_SetOutputEnablePin(&s_psGpio, BOARD_LED0, 1);
    XGpioPs_SetOutputEnablePin(&s_psGpio, CORE_LED, 1);

    /* 点灯 1s改变一次电平 */
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
         XGpioPs_WritePin(&s_psGpio, BOARD_LED0, 0);
         sleep(1);

         XGpioPs_WritePin(&s_psGpio, BOARD_LED0, 1);
         sleep(1);
    }

    /* 点灯 0.2s改变一次电平 */
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
         XGpioPs_WritePin(&s_psGpio, CORE_LED, 0);
         msleep(200);

         XGpioPs_WritePin(&s_psGpio, CORE_LED, 1);
         msleep(200);
    }

    /* 定时读取电平控制对应灯的亮灭 */
    unsigned int status = 0;
    while (1)
    {
        msleep(10);
        status = XGpioPs_ReadPin(&s_psGpio, BOARD_KEY0);
        XGpioPs_WritePin(&s_psGpio, BOARD_LED0, status);
    }

    return 0;
}

　　3、代码解释:

　　　　（1）void msleep(int ms) 接口，暂时只找到 sleep 秒级延时API，如果需要更小的延时，进入 sleep 接口内部，发现实现的方式是获取了CPU当前的计数时钟节拍，

　　　　　  这样就简单了，参考 sleep 的的实现方式，把需要等待的计数值 除以 1000 即可求出，毫秒级的延时时间。关键函数：XTime_GetTime

　　　　（2）GPIO MIO 驱动流程：

　　　　　　1）XGpioPs_LookupConfig：通过设备 ID 找到对应的配置指针

　　　　　　2）XGpioPs_CfgInitialize：初始化 GPIO 

　　　　　　3）XGpioPs_SetDirectionPin：设置 GPIO 控制方向，可以是输出，也可以是输入，上述代码是输出部分

　　　　　　4）XGpioPs_SetOutputEnablePin：使能 GPIO 输出

　　　　　　5）XGpioPs_WritePin：控制电平高低，这样就可以自由控制输出啦

　　　　　　6）XGpioPs_ReadPin：读取 GPIO 电平，这里读取按键的电平