ZYNQ PL FPGA UART 串口例程

在本文中，我们将深入探讨如何在Zynq Processing System (PS) 和 Programmable Logic (PL) 端实现UART（通用异步收发传输器）通信。UART是一种常见的串行通信接口，常用于设备间的简单通信，如嵌入式系统中的调试、数据传输等。 了解Zynq架构至关重要。Zynq是Xilinx公司推出的一种System-on-Chip (SoC)，它集成了ARM Cortex-A9或Cortex-A53多核处理器系统（PS）和可编程逻辑（PL）。PS处理高级计算任务，而PL则可以定制硬件加速器或接口适配器，如UART。 在Zynq PL端实现UART，通常需要以下步骤： 1. **设计UART IP核**：在Xilinx Vivado中，可以使用IP Catalog创建一个预配置的UART核，如Microblaze的通用UART。这个IP核提供了串行通信所需的基本功能，包括波特率设置、数据宽度、奇偶校验等。 2. **配置IP核参数**：根据应用需求调整UART核的参数，例如选择合适的波特率（例如9600bps）、数据位数（8位常见）、停止位（1或2位）、校验位（无、奇、偶）等。 3. **连接PL资源**：将UART IP核连接到FPGA内部的时钟、复位、GPIO引脚和其他必要的逻辑资源。这可能涉及分配输入输出引脚，设置时钟分频器，以及配置中断连接，以便在数据接收或发送时通知PS端。 4. **编写PL端逻辑**：如果需要，可以在PL中编写额外的逻辑来处理数据缓冲、流量控制或其他特定功能。例如，创建一个FIFO来暂存发送或接收的数据，确保数据传输的连续性。 5. **PS-PL接口**：为了使PS和PL之间能进行UART通信，需要建立适当的接口。通常，这会涉及配置AXI4-Lite或AXI4-Stream接口，用于读写UART寄存器并传递数据。 6. **软件驱动开发**：在PS端，通常使用C语言编写驱动程序来访问UART IP核的寄存器，设置波特率、发送和接收数据。驱动程序应遵循特定的操作系统API，如Linux的device driver模型。 7. **测试与验证**：在硬件上加载配置后的FPGA比特流，并运行PS端的软件驱动进行测试。可以使用终端工具（如minicom）连接到UART端口，进行数据发送和接收验证。 在提供的“uart”文件中，可能包含了Vivado工程文件、UART IP配置、硬件描述语言（如VHDL或Verilog）源代码、软件驱动程序及测试平台等。通过这些文件，你可以进一步学习和实践如何在Zynq平台上实现PL FPGA UART通信。 总结，Zynq PL FPGA UART串口例程涉及了FPGA设计、硬件IP配置、PS-PL接口设计、以及软件驱动的编写和测试。这个例子提供了一个全面的平台，帮助开发者理解和掌握在Zynq SoC中实现高效、可靠的串口通信方法。