zynq axi spi

### ZYNQ 平台中 AXI SPI 的配置与使用 在 ZYNQ 平台上，AXI SPI 是一种用于实现主机和外设之间串行通信的重要接口。以下是关于其配置和使用的详细介绍： #### 1. 硬件设计中的 AXI SPI 配置 在 Vivado 中创建 Block Design 时，可以通过添加 `AXI Quad SPI` IP 来支持 SPI 功能。该模块允许通过 AXI 接口访问 SPI 控制器，并提供灵活的配置选项。 - **IP 添加**: 使用 Vivado GUI 或 Tcl 脚本将 `axi_quad_spi` 模块加入到设计中[^3]。 ```tcl create_bd_cell -type ip -vlnv xilinx.com:ip:axi_quad_spi:2.0 axi_quad_spi_0 ``` - **参数设置**: 可以调整以下关键参数来满足具体需求： - `C_SPI_MODE`: 设置为 Master Mode (`0`) 或 Slave Mode (`1`)。 - `C_NUM_SS_BITS`: 定义片选信号的数量，默认值通常为 4。 - `C_FIFO_EXIST`: 启用 FIFO 缓冲区功能以便于高速数据传输。 - **连接外部端口**: 将 SPI 外部引脚（SCLK, MOSI, MISO 和 SS）映射至 FPGA IO 引脚上。 #### 2. 嵌入式软件开发环境下的驱动程序集成 为了使能 AXI SPI，在嵌入式环境中需要完成 BSP（Board Support Package）以及设备树（Device Tree）的相关配置。 - **BSP 配置**: 在 SDK 工程中生成新的 BSP 文件夹时，需勾选 Xilinx 提供的标准库支持项如 `libspi.a`[^4]。 - **设备树节点定义**: 设备树文件应包含如下片段描述 SPI 主控制器实例及其子设备属性: ```dts spi0: spi@40400000 { compatible = "xlnx,axi-quad-spi-2.0"; reg = <0x40400000 0x1000>; interrupts = <0 78 4>; /* Interrupt number */ clocks = <&clkc 9>; /* Reference clock source */ status = "okay"; spidev@0 { // Example slave device at CS=0 compatible = "spidev"; reg = <0>; // Chip select index #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; spi-max-frequency = <1000000>; // Max speed Hz }; }; ``` #### 3. 用户空间 API 实现读写操作 基于 Linux 内核框架下，可以利用标准 POSIX I/O 函数或者专门针对 `/dev/spidevX.Y` 字符设备的操作方法来进行实际的数据交换过程演示代码如下所示： ```c #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main(void){ int fd; uint8_t tx_buf[] = {0x01, 0x02}; uint8_t rx_buf[sizeof(tx_buf)]; struct spi_ioc_transfer tr = { .tx_buf = (__u64)tx_buf, .rx_buf = (__u64)rx_buf, .len = sizeof(tx_buf), .speed_hz = 1000000, .delay_usecs = 0, .bits_per_word = 8, }; if ((fd = open("/dev/spidev0.0", O_RDWR)) < 0 ){ perror("open failed"); return -1; } ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr); printf("Received data:%02x %02x\n", rx_buf[0], rx_buf[1]); close(fd); return 0; } ``` 上述 C 程序展示了如何打开指定路径名对应的 SPI 总线资源句柄并执行一次简单的同步事务处理流程[^5]。 ---