微机原理 实验报告 并行Word格式文档下载.docx

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班级电信1406班

一、实验目的

1、掌握GPIOIP核的工作原理和使用方法。

2、掌握IO接口程序控制方法

1）查询方式

2）中断方式

3）延时方式

3、掌握中断控制方式的IO接口设计原理

4、掌握中断程序设计方法

二、实验任务

使用查询、中断两个方式做独立式开关输入，将开关状态显示到console。

三、基本原理

1.GPIO

逻辑框图

内部框图

2.INTC

寄存器组

硬件电路框图

各种驱动函数

四、硬件实现步骤

1.搭建MicroBlaze最小系统

打开XPS，点击CreateNewProjectUsingBaseSystemBuilder

填写项目路径；

点击Next

选择Createasystemforacustomboard,architecture选择artix7；

点击Adddevice；

添加UART；

将波特率改成115200；

并将memory改成64KB

点击Finish，最小系统搭建完成。

2.修改时钟外部引脚

删除ports中的CLK_N和CLK_P

将clock_generator里面的CLKIN引出（makeexternal）

3.添加开关的IP核

通过AXIGeneralPurposeIO添加开关

将IP核改名为Button

选中GPIOsupportsinterrupts（允许中断）

将channel1的位宽改成4（4个按钮）

点击OK

删除Button_GPIO_IO_pin，将Button_GPIO_IO_I_pin引出（makeexternal）

4.添加中断控制器

通过AXIInterruptController添加中断控制器

在Intr添加Button中断

将此中断控制器改成microblaze_0的中断控制器

5.填写UCF引脚图

引脚定义如下：

6.查看当前最小系统的引脚输出及硬件框图

外部引脚

中断控制器

GPIO引脚

axi总线

地址

仅显示中断端口

接口视图

7.生成Netlist以及bitstream，导出到SDK

Ø

点击project中的ExporthardwaredesigntoSDK

五、软件实现步骤

1.查询方式

系统直接向GPIO的IPISR寄存器查询。

因为只使用了GPIO的channel1，所以改寄存器，最低位为1时表示有开关中断，为0表示没有开关中断。

在查询后，如果有中断，则查询相应的开关状态，打印开关状态，同时将IPISR寄存器写1置0，然后进行下一次循环。

2.中断方式

注册中断服务，当有中断时，自动触发执行中断处理函数查询开关状态。

六、实验结果

七、心得体会

本次实验给我的收获颇多，通过这次实验，我对最小硬件系统的结构及搭建印象深刻。

在实验过程中,我使用XPS来搭建最小系统,包括配置和使用RS232串口,开关,开关,定时器等IP核,还要通过中断控制器及axi总线将器件及相应功能附着在最小系统里，生成比特流。

另外，我对模块之间的工作方式更加了解。

在实验中用到了GPIO通用外设,intc中断控制器等。

特别地，使用中断控制器时,有许多初始化INTC的工作,比如中断使能,填写中断向量表等,我使用C语言编写这些流程,对理论知识的掌握更为深入。