【Zynq】ZYNQ之PS端GPIO MIO

手撕原子弹

ZYNQ之PS端GPIO MIO

一、为什么要使用GPIO

GPIO是通用IO口，属于最基本的端口类型，它的功能简单来说就是伸出一个引脚，这个引脚可以用来输出高电平或低电平、也可以用来检测外界输入的电平高低。它的状态可分为低电平（0）、高电平（1）、高阻态（Z）三种。

GPIO的用途广泛，简单的应用例如：点亮LED灯，驱动蜂鸣器，检测按键等。复杂一点的应用例如：模拟PWM波、使用两个IO模拟IIC接口、使用四个IO模拟SPI接口等。

所以GPIO属于最基本的知识点，是入门者必须牢牢掌握的东西。
二、如何在ZYNQ上使用GPIO功能

要想在ZYNQ上使用GPIO功能，有两个方法：第一个是直接使用PS端自带的GPIO功能，这种方法比较简单而且常用，分为GPIO MIO和GPIO EMIO两种；第二个方法是使用AXI GPIO IP核，这种方法涉及到AXI总线，会稍微复杂一点。篇幅有限，本篇我们只讲PS端的GPIO MIO内容，GPIO EMIO和AXI GPIO以后有机会再来讲解。
1.GPIO MIO的配置

在ZYNQ PS模块的配置里选择Peripheral I/O Pins图形界面。在这个界面可以使用图形化的方式添加外设，只需用鼠标点击外设方块，便可将该外设开启并与上标的MIO链接，开启的MIO和外设方块会绿色高亮显示，未开启的则显示为灰色，且处在同一列的MIO与外设互相链接。这里我们点击UART1对应MIO48、49方块，可以看到UART1和MIO48、49都变为绿色高亮。

这里表示开启了UART1外设，并且将其链接到了MIO48、49上。我们再勾选左下方的GPIO MIO。

我们会发现三个现象：（1）上方所有的MIO口都变为高亮；（2）MIO与GPIO的编号是一样的，例如MIO37对应GPIO37；（3）GPIO48、49为灰色未开启状态。

这里对以上现象进行解释：

（1）MIO都变为高亮，是因为GPIO MIO并非像UART1一样，只占据两个MIO，而是占据了所有未被赋予外设功能的MIO引脚，也就是说剩下所有MIO都被赋予了GPIO功能。

（2）在SDK中可以使用函数随意控制所有被赋予了GPIO功能的MIO，而在使用函数控制某个GPIO时需要知道该GPIO的编号，这里可以看见GPIO编号等于MIO编号，例如MIO37即为GPIO37号，因此控制GPIO时直接输入它的MIO编号即可。

（3）GPIO48、49处于灰色状态，我们可以知道GPIO48、GPIO49未开启，这是因为MIO48、49被UART1占用了，因此GPIO48、49不存在，也就是说在SDK中无法控制GPIO48、49。

话说，GPIO MIO有多少个呢？如果要进行一些特殊操作，够不够用呢？这里我们把界面移到最右边看看。

这里可以看到，MIO最大编号为53，编号从0开始，也就是说MIO只有54个，再减去我们要添加使用的各种外设，可能最后就只剩下十几个MIO了，这时候MIO可能就不够用了，需要使用额外的EMIO接口了，关于GPIO EMIO的内容会在以后进行讲解。

本人能力有限，可能有一些错漏的地方，欢迎大家指正，下一篇我会给大家带来关于PS GPIO MIO的SDK编程实践部分。