ZYNQ实现PL与PS端通过DDR3的AXI_DMA数据交互博文-育师

ZYNQ 工程源代码功能：实现PL和PS端通过ddr3的axi_dma读和写进行数据交互，PS端可通过gpio控制axi_dma读写模块的使能，PS端可通过axi_lite寄存器配置dma的读和写的地址范围或数据长度，PL端的dma写完成后通过中断信号通知PS端。用户可通过该例程比较快速的搭建自己的更丰富的应用，节省您的开发周期。

在ZYNQ开发中，实现PL（可编程逻辑）和PS（处理系统）端通过DDR3的AXI_DMA进行数据交互是一个常见且重要的任务。今天咱们就来聊聊如何实现它，并且通过GPIO控制读写使能，以及通过AXI - Lite寄存器配置地址范围和数据长度，同时PL端写完成后通过中断信号通知PS端。

一、功能概述

我们要做的这个工程，核心就是在PL和PS之间搭建起一座数据交互的桥梁，借助DDR3和AXIDMA来完成高效的数据传输。而且PS端能够像指挥官一样，通过GPIO控制AXIDMA读写模块的开启和关闭，还能通过AXI - Lite寄存器精准配置DMA读和写的地址范围以及数据长度。最后，当PL端的DMA写操作完成时，会给PS端发送一个中断信号，就像完成任务后汇报一样。

二、代码部分及分析

1. AXI_DMA相关代码

// 假设这里是AXI_DMA初始化相关代码 void axi_dma_init(void) { // 配置AXI_DMA的控制寄存器等操作 XAxiDma_Config *CfgPtr; CfgPtr = XAxiDma_LookupConfig(XPAR_AXI_DMA_0_DEVICE_ID); if (!CfgPtr) { xil_printf("AXI DMA config error\n"); return; } int Status; Status = XAxiDma_CfgInitialize(&AxiDma, CfgPtr); if (Status!= XST_SUCCESS) { xil_printf("Initialization failed %d\n", Status); return; } // 这里进行了AXI_DMA的基本配置，查找对应的配置信息并初始化 // 如果查找不到配置或者初始化失败，都会打印相应错误信息并返回 }

在这段代码里，我们首先使用XAxiDmaLookupConfig函数查找AXIDMA的配置信息，这就像是给AXIDMA找使用说明书一样。如果找不到配置信息，就打印错误并返回，因为没有说明书可没法正确工作。接着，使用XAxiDmaCfgInitialize函数基于找到的配置信息对AXI_DMA进行初始化，如果初始化失败，同样打印错误并返回。

2. GPIO控制代码

// 假设这里是GPIO控制AXI_DMA使能相关代码 void gpio_control_axi_dma(u32 gpio_value) { if (gpio_value) { // 使能AXI_DMA读写模块 XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR, XAXIDMA_CR_OFFSET, XAXIDMA_CR_RESET_MASK); XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR, XAXIDMA_CR_OFFSET, 0); } else { // 禁用AXI_DMA读写模块 XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR, XAXIDMA_CR_OFFSET, XAXIDMA_CR_RESET_MASK); } // 根据传入的gpio_value值来决定是否使能AXI_DMA读写模块 // 如果gpio_value为真，先复位AXI_DMA控制寄存器，再清除复位位来使能 // 如果为假，就直接复位，也就是禁用 }

这里的gpiocontrolaxidma函数，根据传入的gpiovalue值来控制AXIDMA读写模块。如果gpiovalue为真，就先对AXIDMA控制寄存器进行复位操作，这就像是把模块先停下来做个准备，然后再清除复位位，让模块可以正常工作，也就是使能。如果gpiovalue为假，那就只进行复位操作，模块就被禁用了。

3. AXI - Lite寄存器配置代码

// 假设这里是通过AXI - Lite寄存器配置DMA地址和长度相关代码 void axi_lite_config_dma(u32 write_addr, u32 read_addr, u32 length) { // 配置写地址 XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR + XAXIDMA_S2MM_ADDR_OFFSET, write_addr); // 配置读地址 XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR + XAXIDMA_MM2S_ADDR_OFFSET, read_addr); // 配置数据长度 XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR + XAXIDMA_S2MM_LENGTH_OFFSET, length); XAxiDma_WriteReg(XPAR_AXI_DMA_0_BASEADDR + XAXIDMA_MM2S_LENGTH_OFFSET, length); // 通过AXI - Lite寄存器分别配置DMA的写地址、读地址和数据长度 // 写地址配置到S2MM_ADDR_OFFSET对应的寄存器，读地址配置到MM2S_ADDR_OFFSET对应的寄存器 // 数据长度同时配置到S2MM_LENGTH_OFFSET和MM2S_LENGTH_OFFSET对应的寄存器 }

axiliteconfigdma函数用于通过AXI - Lite寄存器来配置DMA的读和写地址范围以及数据长度。通过向特定偏移地址对应的寄存器写入相应的值来完成配置。比如，写地址被写入到XPARAXIDMA0BASEADDR + XAXIDMAS2MMADDROFFSET这个地址对应的寄存器，读地址和数据长度同理。

4. 中断处理代码

// 假设这里是中断处理相关代码 void pl_dma_write_complete_handler(void *CallBackRef) { // 处理PL端DMA写完成中断的逻辑 XAxiDma *AxiDmaInst = (XAxiDma *)CallBackRef; u32 IrqStatus; IrqStatus = XAxiDma_IntrGetIrq(AxiDmaInst, XAXIDMA_DMA_TO_DEVICE); if (IrqStatus & XAXIDMA_IRQ_ALL_MASK) { XAxiDma_IntrClear(AxiDmaInst, IrqStatus, XAXIDMA_DMA_TO_DEVICE); // 这里可以添加完成写操作后的具体处理逻辑，比如通知上层应用 xil_printf("PL DMA write completed\n"); } // 获取AXI_DMA从设备到主机方向的中断状态 // 如果有中断，清除相应中断并打印写完成信息 // 这里还可以进一步扩展，比如通知其他模块写操作已完成 }

pldmawritecompletehandler函数就是用来处理PL端DMA写完成中断的。首先获取AXIDMA从设备到主机方向的中断状态，如果检测到有中断（IrqStatus & XAXIDMAIRQALLMASK为真），就清除这个中断，然后可以在这里添加具体的处理逻辑，比如打印写完成信息，或者通知其他模块写操作已经完成。