第7章NiosII常用外设编程SOPC技术与应用VIP专享

第1 节 并行输入/输出内核 并行输入/输出（PIO）内核提供了Avalon存储器映射从端口和通用IO端口直接的接口。 I/O端口连接到片内的用户逻辑或是连到与 FPGA片外设备相连的引脚上。 PIO内核提供对用户逻辑或外部设备简单的I/O访问，应用实例如下：  控制 LED  获取开关数据  控制显示设备  配置并与片外设备通信，例如专用标准产品(ASSP)的设备。 PIO内核可以基于输入信号而发出中断请求 (IRQ) 输出。SOPC Builder中提供了现成的 PIO内核，可以很容易地将 PIO内核集成到 SOPC Builder生成的系统中。 7.1.1 PIO 寄存器描述 每个 PIO内核可提供多达 32I/O端口，用户可以添加一个或多个 PIO内核。CPU通过读/ 写 PIO接口的映射寄存器来控制 PIO端口。在 CPU的控制下，PIO内核在输入端口捕获数据， 驱动数据到输出端口。当 PIO端口直接连到了I/O管脚，通过写控制寄存器，CPU能够将管脚置成三态。图 7-1是一个 PIO应用的例子，本例使用了多个 PIO内核。 图 7-1 使用PIO内核的系统实例 当集成到SOPC Builder生成的系统中，PIO内核有两个特性对用户是可见的。  具有四个寄存器的存储器映射的寄存器空间，4个寄存器是data、direction、 interruptmask和 edgecapture。  1到32个的I/O端口。 有些寄存器在某些硬件配置下不是必需的，这时相应的寄存器就不存在了。对一个不存在的寄存器进行读操作，则返回一个未定义的值；一个不存在寄存器进行写操作则没有任何结果。表 7-1给出了 PIO寄存器的描述。 1. 数据寄存器（Data Input & Output） PIO内核I/O端口可以连接到片上或片外的逻辑。内核可以配置成仅有输入端口，或仅有 输出端口，或两者都有。如果内核用于控制设备上的双向 I/O管脚，内核提供具有三态控制的双向模式。读数据寄存器返回输入端口上的数据，写数据寄存器则提 供驱动到输出端口的数据。这些端口是独立的，读数据寄存器不会返回之前写入的数据。 2. 方向寄存器（direction） 如果端口是双向的，方向寄存器控制每个PIO端口的数据方向。当方向寄存器的第 n为被置为 1，端口 n 驱动数据寄存器中相应位的值。方向寄存器只有当PIO内核配置为双向模式时才存在，模式(输入、输出或双向)在系统生成时指定，在运行时无法更改。在 input-only或 output-only模式下，方向寄存器不存在。这种情况下，读方向寄存器返回一个未定义的值，写方向寄存器则没有结果。复位之 后...