实验6；PS端MIO的使用

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概述

• 实验工程：Vivado工程名为“ps_mio”（注：AX7Z020/AX7Z010开发板无此工程）。
• 实验目的：通过MIO控制PS端外设（如LED、按键），掌握MIO与EMIO的基础操作及中断配置。

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MIO与GPIO结构

1. MIO特性：

   • 共54个引脚，分两个BANK：
     • BANK0：16引脚
     • BANK1：38引脚
   • 电压选择：需根据外设电压要求配置BANK0/BANK1电压。
   • 支持外设：SPI、I2C、UART、GPIO等，可通过Vivado配置信号导出至MIO或通过EMIO连接至PL端。

2. GPIO BANK分布（UG585文档）：

   • BANK0：32信号（对应MIO的0-31）
   • BANK1：22信号（对应MIO的32-53）
   • BANK2/BANK3：64个PL端引脚（每组含输入、输出、使能信号，共192个信号）。

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实验环境与配置

• 基础工程：基于“ps_hello”工程修改。
• 硬件连接：
  • AX7020/AX7010开发板的LED连接至PS端MIO0（AX7020）和MIO13（AX7010）。
  • 按键通过MIO输入触发中断。

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实验步骤：MIO控制LED闪烁

1. Vivado配置：

   • 打开GPIO MIO功能，配置引脚为输出模式。
   • 生成比特流并导出至SDK。

2. SDK开发：

   • 导入Xilinx示例工程（ps7_gpio_0）。
   • 代码流程：

     GPIO初始化 → 设置LED方向 → 循环控制LED电平翻转

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按键中断实现

1. 中断寄存器配置（关键寄存器）：

   • INT_TYPE：中断类型（电平/边沿敏感）
   • INT_POLARITY：极性（低电平/下降沿 或 高电平/上升沿）
   • INT_ANY：边沿触发方式（需INT_TYPE设为边沿敏感）。
   • 操作流程：

     初始化GPIO → 设置按键输入/LED输出方向 → 配置中断类型（上升沿触发） → 使能中断

2. 中断服务程序设计：

   • 主函数：设置中断优先级（操作ICDIPR/ICDICFR寄存器）。
   • 中断服务函数：

     判断中断状态 → 清除中断标志 → 翻转LED状态（按键按下时触发）

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关键代码逻辑

1. 初始化与中断配置：

   IntrInitFunctions();          // 初始化中断控制器
   XScuGic_SetPriorityTriggerType(IntcInstance, GPIO_INTR_ID, 0xA0, 0x3); // 设置优先级与触发方式

2. 中断服务程序：

   void GpioHandler(void) {
       if (XGpio_InterruptGetStatus(GpioInstance)) { // 读取中断状态
           XGpio_InterruptClear(GpioInstance, 1);    // 清除中断标志
           KEY_FLAG = 1;                             // 更新按键状态
       }
   }

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注意事项

1. 硬件差异：AX7020与AX7010的LED连接至不同MIO引脚，需核对原理图。
2. 电压匹配：确保MIO BANK0/BANK1电压与外设一致。
3. 中断冲突：避免多个中断共享相同优先级或通道。

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通过本实验，可掌握PS端MIO的GPIO控制与中断配置方法，为复杂外设开发奠定基础。