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Zynq SoC 设备上的多种用途

ZYNQ从放弃到入门(一)MIO

这篇博文特别关注 Zynq SoC 的多用途 IO (MIO, Multipurpose IO) 模块。正是这个接口块为 Zynq SoC 的双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器提供了许多标准接口。MIO 还包含确定 Zynq SoC 如何启动的配置设置。MIO 连接到 Zynq SoC 的 PS(处理器系统)端。它连接到 Zynq 设备上的 54 个引脚(注意 CLG225 封装中的 Zynq-7010 SoC 有 32 个 MIO 引脚),用于以下用途:

Zynq SoC 设备上的多种用途

定义配置方法

四路 SPI 存储器接口

SRAM/NOR闪存接口

NAND闪存接口

两个 10/100/1000 以太网 MAC

两个 USB 2.0 OTG 接口

两个 SD 卡接口

两个 UART

两个主从 I2C 接口

两个全双工 SPI 接口

两个 CAN 2.0B 接口

PJTAG 和 TRACE 调试接口

三重定时器/计数器 (TTC)

系统看门狗定时器

Zynq SoC 设备上的多种用途

第二个选项是 Zynq 处理系统屏幕中的“MIO 配置”选项卡,如下所示,它会显示分配给 MIO 的接口列表。我们还可以在此视图中分配 EMIO 引脚,稍后我们将解决这个问题。MIO 分为两个电压组:

Zynq SoC 设备上的多种用途

MIO0 引脚 0 到 15

MIO1 引脚 16 至 53

Bank 0 包括配置输入引脚,在上电后对其进行采样。这些模式引脚共享器件 PS 侧的多用途 I/O 引脚。总共有七个模式引脚映射到 MIO[8:2]。前四个模式引脚定义启动模式;第五个判断是否使用PLL;第六和第七个模式引脚定义了上电期间 MIO bank 0 和 bank 1 上的 bank 电压。在引导加载程序完成后,可以将 MIO bank 0 和 1 上定义的电压标准从 LVCMOS 更改为 HTSL。

如上所述,有时没有足够的 MIO 引脚来显示希望拥有的所有接口。在这种情况下,可以将 MIO 扩展到 Zynq SoC 的可编程逻辑 (PL) 端。这称为扩展多用途 IO 或 EMIO(Extended Multipurpose IO )。EMIO 可以提供多达 64 个额外的 GPIO 引脚。或者,可以将大多数 MIO 接口分配给 EMIO,但 USB、SRAM/NOR 存储器接口和 NAND 闪存接口除外。Zynq SoC 技术参考手册提供了有关 MIO 和 EMIO 功能差异的非常详细的信息。为 EMIO 分配功能非常简单,只需单击 Peripheral I/O Pins 选项卡末尾的 EMIO 按钮即可完成,如下所示:

Zynq SoC 设备上的多种用途

可以启用 GPIO 设置并从 MIO 配置选项选项卡中选择其大小。如果选择了最大 64 位大小,则 GPIO 将分为两组,每组 32 位。当关闭 re-customize IP 选项时,将看到您选择的附加端口已添加到框图中的 PS:上面的示例显示了当 GPIO_0、SPI_0 TRACE_0 和 TTC_0 分配给 EMIO 时的 PS。然后可以将这些功能分配为外部 IO,并将出现在重新生成的 HDL 网表中。注意:因为 EMIO 位于 Zynq SoC 的 PL 侧,所以不要忘记启用 PS 和 PL 之间的电平转换器以确保正确操作。

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Zynq SoC 设备上的多种用途

原文标题:ZYNQ从放弃到入门(一)MIO

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审核编辑:彭菁

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