HPS端的GPIO如何控制

该笔记主要记录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外设

（1）GPIO Controller 

    支持数字消抖

    可配置中断模式

    支持上限71个IO 引脚，14个输入引脚

    由三个控制器控制，GPIO1 GPIO2 GPIO3

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

3.GPIO 寄存器组

    gpio_swporta_ddr:配置IO引脚方向

    gpio_swporta_dr：写数据到输出引脚上

    gpio_ext_porta：从输入端口读取数据

4.HPS_Led && Key

    LED和key连接到GPIO控制器上，我们可以通过控制GPIOcontroller实现操作HPS_Led & HPS_Key

    实现方式是通过软件API

    1）open：用来打开内存映射设备驱动   

    2）mmap：映射物理地址到物理用户空间

    3）alt_read_word：从指定寄存器读取一个值

    4）alt_write_word：写入一个值到指定寄存器

    5）munmap：清除内存映射

    6）close：关闭设备驱动

    7）alt_setbits_word：设定指定寄存器的指定位为1

    8）alt_clrbits_word: 设定指定寄存器的指定位为0 

5.对应到GPIO1寄存器：

    1）用open函数打开内存映射设备驱动

    2）mmap函数得到对应的虚拟基地址

    3）虚拟基地址+GPIO1控制器各寄存器的偏移地址，即得到GPIO1控制器各寄存器的地址入口 

    4）使用open mmap得出虚拟基地址

    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）虚拟地址+GPIO寄存器偏移地址得到地址入口

        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）通过software API结合bit_mask 操作HPS_LED HPS_Key