HPS端GPIO控制

該筆記主要記錄HPS端的GPIO如何控制，包括控制LED和Key

1.GPIO地址映射

Peripheral Base Address 0xf000_0000 64M

2.HPS外設

（1）GPIO Controller 

    支持數字消抖

    可配置中斷模式

    支持上限71個IO 引腳，14個輸入引腳

    由三個控制器控制，GPIO1 GPIO2 GPIO3

GPIO0 control GPIO[28:0]
GPIO1 control GPIO[57:29]
GPIO2 control GPIO[70:58]& GPI[13:0]

3.GPIO 寄存器組

    gpio_swporta_ddr:配置IO引腳方向

    gpio_swporta_dr：寫數據到輸出引腳上

    gpio_ext_porta：從輸入端口讀取數據

4.HPS_Led && Key

    LED和key鏈接到GPIO控制器上，咱們能夠經過控制GPIOcontroller實現操做HPS_Led & HPS_Key

    實現方式是經過軟件API

    1）open：用來打開內存映射設備驅動   

    2）mmap：映射物理地址到物理用戶空間

    3）alt_read_word：從指定寄存器讀取一個值

    4）alt_write_word：寫入一個值到指定寄存器

    5）munmap：清除內存映射

    6）close：關閉設備驅動

    7）alt_setbits_word：設定指定寄存器的指定位爲1

    8）alt_clrbits_word: 設定指定寄存器的指定位爲0 

5.對應到GPIO1寄存器：

    1）用open函數打開內存映射設備驅動

    2）mmap函數獲得對應的虛擬基地址

    3）虛擬基地址+GPIO1控制器各寄存器的偏移地址，即獲得GPIO1控制器各寄存器的地址入口 

    4）使用open mmap得出虛擬基地址

    if ((fd = open("d/dev/mem",(O_RDWR | O_SYNC))) == -1)
        {
            printf("ERROR:could not open \"dev/mem\"...\n");
            retrun(1);
        }
       virtual_base = mmap (NULL,HW_REGS_SPAN,(PROT_READ | PROT_WRITE),MAP_SHARD,fd,HW_REGS_BASE);

        5）虛擬地址+GPIO寄存器偏移地址獲得地址入口

        例：GPIO1方向寄存器gpio_swporta_ddr

        (virtual_base + ((uint32_t) ALT_GPIO1_SWPROTA_DDR_ADDR & (uint32_t) (HW_REGS_MASK)));

        6）經過software API結合bit_mask 操做HPS_LED HPS_Key