2021年走马灯实验报告.docVIP

2021年走马灯实验报告 2021年走马灯实验报告 PAGE / NUMPAGES 2021年走马灯实验报告 并行IO接口试验 试验汇报 专业: 电子信息工程 班级: 卓越1201班 学号: U13500 姓名: 钟 远 维 试验目 掌握GPIO IP核工作原理和使用方法 掌握中止控制方法IO接口设计原理 掌握中止程序设计方法 掌握IO接口程序控制方法 查询方法 延时方法 试验任务 写一个Led走马灯输出程序, 并下载到FPGA板子上。 用延时、 中止两种方法实现。 试验原理 硬件实现框图 如图所表示: 硬件实现步骤 使用XPS创建一个基于AXI总线最小计算机系统。 File – New BSB Project, 如图: 修改时钟设置: 将时钟产生器时钟输入信号进行修改, 修改为单一时钟源。 修改后结果如图: 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中止源, 如图: 将microblaze_0实例INTERRUPT引脚选择axi_intc_0_INTERRUPT, 如图: 产生外部GPIO连接: 选中LEDs_8Bits中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LEDs_8Bits_GPIO_IO_PIN端口, 如图: 添加timer IP核: 选择如图IP核并双击, 添加到工程: 中止信号连接结果如图所表示: 配置UCF文件: 在UCF文件中修改如图所表示配置, 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, 能够看到系统连接图, 以下: 应用软件设置 中止方法实现走马灯 SDK提供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, 如图所表示: 设计用户应用程序 用户应用程序设计包含定时器配置、 开启中止系统、 设计中止服务程序。 中止服务程序: 要求每产生一次中止led灯亮位置向高位移动1位。 完整程序代码以下, 其中: main为主程序, timerCounterHandler为中止服务程序。该程序设置定时器初始值为0x5f5e100, 表示计数100M个时钟脉冲, 因为时钟为100MHz, 所以1秒钟产生一次中止。设置定时器工作方法为许可中止、 自动装载、 减计数模式。 源代码: 延时方法实现走马灯 延时方法程序, 没有中止和计时器部分, 经过for循环来达成延时目。 代码以下: 心得体会 经过用两种方法实现走马灯试验, 我掌握了GPIO IP核工作原理和使用方法, 同时也明白了中止控制方法IO接口设计原理, 在这基础上, 又深入学习到了中止程序设计方法以及IO接口程序控制方法（包含查询方法和延时方法）。 在试验过程中, 我碰到了部分挫折, 不过经过跟同学交流和看书上原理就成功处理了。譬如, 在试验过程中, 出现了在添加中止时候, 不知道选择哪一个中止、 还有, 写UCF文件时候, 引脚名称不知道怎么找、 代码了解不了等等问题, 但最终还是一一处理了。 这个试验, 比起上一次试验来说, 比较困难。最困难是写程序代码部分, 因为一开始对中止程序控制部分代码不是太懂, 所以入手比较难, 花费时间比较多。不过, 经过试验, 把中止部分了解了以后, 整个试验目和步骤都能成功了解了。 期望下一次试验, 也能顺利完成, 并能经过试验学到更多知识。