微机原理实验报告并行

1、微机原理与接口技术实验实验四、五并行IO接口实验学号 U201413416 姓名 班级 电信1406班 一、实验目的1、掌握GPIO IP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逻辑框图寄存器组 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Create New Project Using Bas

2、e System Builder 填写项目路径；点击 Next 选择Create a system for a custom board, architecture选择 artix7；点击 Next 点击Add device；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（make external） 3. 添加开关的 IP核 通过AXI General Purpose IO 添加开关 将 IP核改名为B

3、utton 选中GPIO supports interrupts（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（make external） 4. 添加中断控制器 通过AXI Interrupt Controller 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.

4、 生成 Netlist 以及 bitstream，导出到 SDK 点击project中的Export hardware design to SDK 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 channel 1，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