ZYNQ:GPIO、MIO、EMIO 簡潔筆記（含實驗程序）

概述：最近開始學習ZYNQ的嵌入式部分，在這裏對 GPIO,MIO,EMIO 做一個簡單整理，並做一個通過使用 GPIO 外設通過 MIO 控制 PS 端的 LED的簡單實驗，後面會補上AXI部分筆記。本文章參考了Xilinx官方用戶參考手冊：UG585。

注：學習之前建議先看一下ZYNQ_7000架構圖，這樣做可以對各個知識點有一個全局的概念。

1、GPIO是一個外設，用來對器件的引腳作觀測（input）以及控制(output)。

GPIO手冊簡介

2、MIO（Multiuse I/O），將來自PS外設和靜態存儲器接口的訪問多路複用到
PS的引腳上。
3、EMIO，是擴展的MIO，當PS的引腳不夠用的時候，可以通過EMIO來進行擴展，從而使用PL的引腳。(注1：EMIO是PS和PL之間的接口)（注2：並不是所有外設都可以通過EMIO連接到PL）

圖中圈中部分不能通過EMIO連接到PL端

4、GPIO可以獨立且動態地編程，作爲輸入/輸出以及中斷模式。
5、GPIO被分成4個Bank。Bank0/Bank1 通過MIO連接到PS的引腳，Bank2/Bank3 通過EMIO連接到PL。

6、軟件通過一組存儲映射的寄存器來控制GPIO。
7、寄存器組：（6個寄存器控制GPIO）PS端部分
DATA_RO，用來反映器件引腳的狀態。
DATA，在GPIO被配置成輸出的時候，該寄存器可以控制輸出的數值。
MASK_DATA_LSW，用於屏蔽DATA低16位
MASK_DATA_MSW，用於屏蔽DATA高16位
DIRM，用於控制I/O引腳是作爲輸入還是輸出。0：關閉輸出驅動；1：使能輸出驅動
OEN，當I/O被配置成輸出時，該寄存器用於打開/關閉輸出使能。0：關閉輸出使能；1：打開輸出使能。

MASK_MSW用法：1111_0000——1111_0000 (除了需要修改，其他用1屏蔽)
Data: 0000__1010——0000_0000
DATA：1010__0101——1010_0101_XXXX_XXXX_XXXX_XXXX
16個LED：亮滅亮滅——滅亮滅亮——亮滅亮滅——滅亮滅亮
DATA：1010__1010_1010_0101_XXXX_XXXX_XXXX_XXXX
16個LED：亮滅亮滅——亮滅亮滅——亮滅亮滅——滅亮滅亮
（1）先把DATA的值讀出來 （read）
（2）改變需要更換的數值 （modify）
（3）修改之後的數值寫在DATA裏（write）

8、MIO[8:7]在系統復位過程中作爲VMODE引腳（作爲輸入），用於配置MIO Bank的電壓。復位結束後，MIO[8:7]只能作爲輸出信號。

實驗內容：
使用PS端的MIO控制LED，實現LED閃爍的效果，並向串口發送GPIO MIO TEST!

#include"stdio.h"
#include"xparameters.h"
#include"xgpiops.h"
#include"sleep.h"

#define GPIO_DEVICE_ID  	XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID

//核心板上PS端LED     爲增強程序可讀性，所以定義了名稱
#define MIO0_LED            0

XGpioPs_Config *ConfigPtr;

XGpioPs Gpio;

int main()
{
	printf("GPIO MIO TEST!\n\r");


	//根據器件的ID，查找器件的配置信息
	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);

	//初始化GPIO
	XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr,ConfigPtr->BaseAddr);

	//把GPIO的方向設置爲輸出(0,輸入/ 1,輸出)
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio,MIO0_LED, 1);

	//設置輸出使能(0,關閉/ 1,打開)
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);

	//寫數據到GPIO的輸出引腳
	XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);

	while(1){
	//點亮
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 1);
	//延時
	sleep(1);
	//熄滅
		XGpioPs_WritePin(&Gpio, MIO0_LED, 0);
	//延時
		sleep(1);
	}
	return 0;
}