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zedboard之GPIO驅動(從FPGA一直到LINUX應用)

 1 EDK

             大家知道我們在EDK中建立GPIO然後倒出到SDK中,在SDK中可以用C語言操作外設GPIO,但是這還是裸機程式,沒有用到LINUX。本文將記錄從FPGA  EDK生成GPIO一直到匯入SDK中,建立.fsbl檔案,creat BOOT.BIN,然後根據前面的文章(生成uboot.elf   以及生成zImage,.dtb檔案)。然後我們在linux中編寫GPIO驅動程式,操作我們在FPGA中建立的GPIO。這個過程十分複雜任何一個方面都要搞幾個月,但是站在巨人的肩膀上就是好。


  圖 1  FPGA 硬體地址分配表

               

圖2  硬體設計

 2 SDK

 3 驅動編寫

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/io.h>

#define DEVICE_NAME "AXI_GPIO_MOUDLE"
#define PWM_MOUDLE_PHY_ADDR 0x41200000		//This Address is based XPS 見圖1

MODULE_AUTHOR("Xilinx ");
MODULE_DESCRIPTION("AXI GPIO moudle dirver");
MODULE_VERSION("v1.0");
MODULE_LICENSE("GPL");

static int pwm_driver_major;
static struct class* axi_gpio_driver_class = NULL;
static struct device* axi_gpio_driver_device = NULL;

unsigned long AXI_gpio_fre_addr = 0;		//AXI_GPIO moulde's  visual address


static struct file_operations axi_gpio_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
};

static ssize_t sys_axi_gpio_set (struct device* dev, struct device_attribute* attr, const char* buf, size_t count)
{
   // unsigned int direg;
   //unsigned int opreg;

    printk("I am come in");

    outl(0x00000000,  pwm_fre_addr+12); //設定AXI GPIO的方向輸出
    outl(0xffffffff,  pwm_fre_addr+8);  //設定AXI GPIO的方向輸出全為高
    printk("sys_axi_gpio_set pwm_fre_adr is %ld \n",axi_gpio_fre_addr);
    
    return count;
} 

static DEVICE_ATTR(axi_gpio, S_IWUSR, NULL, sys_axi_gpio_set);

static int __init axi_gpio_driver_module_init(void)
{
    int ret;

    axi_gpio_driver_major=register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &axi_gpio_fops );//核心註冊裝置驅動
    if (axi_gpio_driver_major < 0){
        printk("failed to register device.\n");
        return -1;
    }

    axi_gpio_driver_class = class_create(THIS_MODULE, "axi_gpio_driver");//建立裝置類
    if (IS_ERR(axi_gpio_driver_class)){
        printk("failed to create zxi_gpio moudle class.\n");
        unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
        return -1;
    }


    axi_gpio_driver_device = device_create(axi_gpio_driver_class, NULL, MKDEV(axi_gpio_driver_major, 0), NULL, "axi_gpio_device"); 
    if (IS_ERR(axi_gpio_driver_device)){
        printk("failed to create device .\n");
        unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
        return -1;
    }
   
    ret = device_create_file(axi_gpio_driver_device, &dev_attr_axi_gpio); //
    if (ret < 0)
        printk("failed to create axi_gpio endpoint\n");
     
   
    axi_gpio_fre_addr = (unsigned long)ioremap(PWM_MOUDLE_PHY_ADDR, sizeof(u32));//To get Custom IP--gpio moudle's virtual address
    //將模組的實體地址對映到虛擬地址上
 printk(" axi_gpio driver initial successfully!\n"); return 0;}
static void __exit axi_gpio_driver_module_exit(void)
{
    device_remove_file(axi_gpio_driver_device, &dev_attr_axi_gpio);
    device_destroy(axi_gpio_driver_class, MKDEV(axi_gpio_driver_major, 0));
    class_unregister(axi_gpio_driver_class);
    class_destroy(axi_gpio_driver_class);
    unregister_chrdev(axi_gpio_driver_major, DEVICE_NAME);
    printk("axi_gpio module exit.\n");
}

module_init(axi_gpio_driver_module_init);
module_exit(axi_gpio_driver_module_exit);

4 編寫makefile 然後編譯驅動 

具體見部落格  http://blog.csdn.net/xiabodan/article/details/24236757

5 載入insmod

    insmod gpio.ko  
    進入/sys/class/axi_gpio/
    在此目錄下 echo 0 > axi_gpio  
    可以看到zedboard上所有的LED都亮了

6 宣告

   其實以上的做法是不對的  因為理論上講 驅動只為我們提供策略,不應該在驅動裡面實現功能函式,不然就和裸雞程式一抹一樣了,但是這裡我只是本著測試目的,不必較真。

7 參 考 

                            digilent官方資料
www.digilent.org

                     ZYNQ外設datasheet(GPIO   等等可以在EDK生成)
                     嵌入式系統軟硬體協同設計實戰指南基於Xilinx zynq  . 陸佳華
                     xilinx  all programmable Zynq-7000 soc 何賓    
                     懶兔子部落格  http://www.eefocus.com/nightseas/blog/cate_12977_0.html
                     肖志遠部落格:http://blog.csdn.net/column/details/zynq.html
我們一直在思考生命,有人相通了,有人還在摸索,無論如何我們都逃不出死亡的魔掌