【Altera SoC体验之旅】LWHPS2FPGA深入浅出（1）-点亮LED

chenzhufly

【Altera SoC体验之旅】LWHPS2FPGA深入浅出（1）-点亮LED [复制链接]

 

 

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：

1. .pio_led_external_connection_export                     (o_fpga_led[2:0]),

复制代码

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：

1. #include <sys/mman.h>
   
2. #include <sys/types.h>
   
3. #include <sys/stat.h>
   
4. #include <fcntl.h>
   
5. #include <stdio.h>
   
6. #include <stdlib.h>
   
7. #include <unistd.h>
   
8. #include <stdint.h>
   
9. 
   
10. #define PAGE_SIZE 4096
    
11. #define LWHPS2FPGA_BRIDGE_BASE 0xff200000
    
12. #define BLINK_OFFSET 0x0
    
13. 
    
14. volatile unsigned char *blink_mem;
    
15. void *bridge_map;
    
16. 
    
17. int main(int argc, char *argv[])
    
18. {
    
19.         int fd, ret = EXIT_FAILURE;
    
20.         unsigned char value;
    
21.         off_t blink_base = LWHPS2FPGA_BRIDGE_BASE;
    
22. 
    
23.         if (argc < 2) {
    
24.                 fprintf(stderr, "Usage: %s number\n", argv[0]);
    
25.                 exit(EXIT_FAILURE);
    
26.         }
    
27. 
    
28.         /* check the bounds of the value being set */
    
29.         value = atoi(argv[1]);
    
30.         if (value < 0 || value > 7) {
    
31.                 fprintf(stderr, "Invalid delay setting."
    
32.                                 "Delay must be between 1 and 15, inclusive.\n");
    
33.                 exit(EXIT_FAILURE);
    
34.         }
    
35. 
    
36.         /* open the memory device file */
    
37.         fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
    
38.         if (fd < 0) {
    
39.                 perror("open");
    
40.                 exit(EXIT_FAILURE);
    
41.         }
    
42. 
    
43.         /* map the LWHPS2FPGA bridge into process memory */
    
44.         bridge_map = mmap(NULL, PAGE_SIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED,
    
45.                                 fd, blink_base);
    
46.         if (bridge_map == MAP_FAILED) {
    
47.                 perror("mmap");
    
48.                 goto cleanup;
    
49.         }
    
50. 
    
51.         /* get the delay_ctrl peripheral's base address */
    
52.         blink_mem = (unsigned char *) (bridge_map + BLINK_OFFSET);
    
53. 
    
54.         /* write the value */
    
55.         *blink_mem = value;
    
56. 
    
57.         if (munmap(bridge_map, PAGE_SIZE) < 0) {
    
58.                 perror("munmap");
    
59.                 goto cleanup;
    
60.         }
    
61. 
    
62.         ret = 0;
    
63. 
    
64. cleanup:
    
65.         close(fd);
    
66.         return ret;
    
67. }

复制代码

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： test.zip (14.84 MB, 下载次数: 639)

2015-2-21 01:21 上传

点击文件名下载附件

小硕硕

对FPGA不了解，谢谢楼主的分享。

myzch

初学，感谢分享！

574433742

感谢楼主分享。。。。

weiboaon

初学，太感谢分享了。

mutou1991

谢谢了哈

flyingcool

TKS,SHARE

hunansunjianjun

陈版主，刚开始弄SOC，请问下你这是ARM跑裸机点LED的实验吗？

chenzhufly

肯定不是啊，交代的很清楚

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

电子小菜鸟李潇

谢楼主分享

碎碎思

裸跑arm端的LED和这个有什么区别吗？？具体流程楼主搞过吗？？