1、微機原理與接口技術(shù)實驗實驗四、五并行IO接口實驗學(xué)號 U201413416 姓名 班級 電信1406班 一、實驗?zāi)康?、掌握GPIO IP核的工作原理和使用方法。2、掌握IO接口程序控制方法1)查詢方式2)中斷方式3)延時方式3、掌握中斷控制方式的IO接口設(shè)計原理4、掌握中斷程序設(shè)計方法二、實驗任務(wù)使用查詢、中斷兩個方式做獨立式開關(guān)輸入，將開關(guān)狀態(tài)顯示到console。三、基本原理1.GPIO邏輯框圖內(nèi)部框圖2.INTC邏輯框圖寄存器組 硬件電路框圖各種驅(qū)動函數(shù)四、 硬件實現(xiàn)步驟 1. 搭建MicroBlaze 最小系統(tǒng) 打開XPS，點擊Create New Project Using Bas

2、e System Builder 填寫項目路徑；點擊 Next 選擇Create a system for a custom board, architecture選擇 artix7；點擊 Next 點擊Add device；添加 UART；將波特率改成115200；并將memory 改成 64KB 點擊Finish，最小系統(tǒng)搭建完成。 2. 修改時鐘外部引腳 刪除ports中的CLK_N和CLK_P 將 clock_generator 里面的CLKIN 引出（make external） 3. 添加開關(guān)的 IP核 通過AXI General Purpose IO 添加開關(guān) 將 IP核改名為B

3、utton 選中GPIO supports interrupts（允許中斷） 將 channel1 的位寬改成 4（4個按鈕） 點擊OK 刪除Button_GPIO_IO_pin，將Button_GPIO_IO_I_pin 引出（make external） 4. 添加中斷控制器 通過AXI Interrupt Controller 添加中斷控制器 在 Intr 添加Button 中斷 將此中斷控制器改成 microblaze_0的中斷控制器 5. 填寫UCF引腳圖 引腳定義如下： 6. 查看當(dāng)前最小系統(tǒng)的引腳輸出及硬件框圖外部引腳中斷控制器GPIO引腳axi總線地址僅顯示中斷端口接口視圖7.

4、 生成 Netlist 以及 bitstream，導(dǎo)出到 SDK Ø 點擊project中的Export hardware design to SDK 五、軟件實現(xiàn)步驟1. 查詢方式 Ø 系統(tǒng)直接向GPIO的IPISR寄存器查詢。因為只使用了 GPIO的 channel 1，所以改寄存器，最低位為1 時表示有開關(guān)中斷，為0 表示沒有開關(guān)中斷。在查詢后，如果有中斷，則查詢相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)，打印開關(guān)狀態(tài)，同時將 IPISR 寄存器寫 1 置 0，然后進(jìn)行下一次循環(huán)。2. 中斷方式 Ø 注冊中斷服務(wù)，當(dāng)有中斷時，自動觸發(fā)執(zhí)行中斷處理函數(shù)查詢開關(guān)狀態(tài)。 六、 實驗結(jié)果七、心得體會本次實驗給我的收獲頗多，通過這次實驗，我對最小硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及搭建印象深刻。在實驗過程中,我使用XPS來搭建最小系統(tǒng),包括配置和使用RS232串口,開關(guān),開關(guān),定時器等IP核,還要通過中斷控制器及axi總線將器件及相應(yīng)功能附著在最小系統(tǒng)里，生成比特流。另外，我對模塊之間的工作方式更加了解。在實驗中用到了GPIO通用外設(shè),intc中斷控制