[系统相关] 【Altera SoC体验之旅】LWHPS2FPGA深入浅出（1）-点亮LED

chenzhufly 2015-2-21 01:24 楼主

作者：chenzhufly QQ：36886052

本文主要涉及lightweight HPS-to-FPGA bridge的应用，SoC中ARM通过lightweightHPS-to-FPGA bridge控制FPGA侧的3个LED。

1、硬件环境

硬件平台：Embest SoC --LarkBoard

软件平台：开发板-linux-3.10.31

Quartus 14.0

2、系统设计框图

ARM通过lightweight HPS-to-FPGA bridge控制FPGA侧的3个LED，其中Lark Board中FPGA侧的LED硬件连接如下：

3、 SoC中硬件系统设计 硬件连接关系如下图所示：

其中PIO_LED的地址分配我0x0 - 0xf

硬件系统例化文件如下：

.pio_led_external_connection_export (o_fpga_led[2:0]),

设计完毕后开始生成硬件系统信息，并在Quartus中编译生成sof文件，接着转换成rbf文件，用来替换TF卡中的rbf文件

具体代码可以详见附件中的工程文件，在此不在赘述 4、ARM侧代码设计 注意: lightweight HPS-to-FPGA bridge在ARM中的地址映射为0xff200000，通过上面的设计可以看出LED的偏移地址为0，通过这个地址的操作就可以控制FPGA侧的LED. 详细代码如下 blinker.c：

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#define PAGE_SIZE 4096
#define LWHPS2FPGA_BRIDGE_BASE 0xff200000
#define BLINK_OFFSET 0x0
volatile unsigned char *blink_mem;
void *bridge_map;
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, ret = EXIT_FAILURE;
unsigned char value;
off_t blink_base = LWHPS2FPGA_BRIDGE_BASE;
if (argc < 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s number\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* check the bounds of the value being set */
value = atoi(argv[1]);
if (value < 0 || value > 7) {
fprintf(stderr, "Invalid delay setting."
"Delay must be between 1 and 15, inclusive.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* open the memory device file */
fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
if (fd < 0) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* map the LWHPS2FPGA bridge into process memory */
bridge_map = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED,
fd, blink_base);
if (bridge_map == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
goto cleanup;
}
/* get the delay_ctrl peripheral's base address */
blink_mem = (unsigned char *) (bridge_map + BLINK_OFFSET);
/* write the value */
*blink_mem = value;
if (munmap(bridge_map, PAGE_SIZE) < 0) {
perror("munmap");
goto cleanup;
}
ret = 0;
cleanup:
close(fd);
return ret;
}

5、测试结果 运行./blinker 0 LED全亮运行./blinker 7 LED全灭 6、小结 1）通过上述过程，可以完成通过lightweight HPS-to-FPGA bridge控制FPGA侧LED的目的 2）这个应用比较简单，易于操作，还需要向更加深入的方向努力 FPGA工程文件：