发布时间 : 星期一 文章片上电子信息系统，基于EDA的FPGA,串口通信及串口中断更新完毕开始阅读
片上电子信息系统 课程设计指导书
一、课程设计目的和要求
设计一个片上电子信息系统，培养工程实践创新能力。在相关课程知识的拓宽、提高和综合应用的基础，强化培养理论联系实际能力、系统设计能力、实际动手能力。
二、课程设计方式
学生在教师指导下按照设计题目和任务，认真分析、查找资料，按照各阶段基本要求，按时完成各项内容。
十四周：星期二、三下午3:00。。。星期四、五下午9:00 十五周：暂定上午
三、课程设计任务
任务一
在开发板FPGA内部实现一个Microblaze软核，通过对其外设GPIO编程使开发板上的6盏LED灯闪烁。
头文件
#include \ #include \
参考函数
1． XGpio_mSetDataDirection(BaseAddress, Channel, DirectionMask)
此函数用于设置GPIO的方向。 参数说明：
BaseAddress：GPIO的基地址，可从
xparameters.h头文件获得，下同。
Channel：GPIO通道（1或者2）选择，针对本实验，此参数固定为1，下同。
DirectionMask：GPIO输入输出选择，1选择输入，0选择输出。 无返回值
2． XGpio_mSetDataReg(BaseAddress, Channel, Data) 此函数用于往GPIO置数，GPIO会输出用户设置的数据。 参数说明：
BaseAddress：GPIO的基地址
Channel：GPIO通道（1或者2）选择 Data：写入寄存器的数据 无返回值
任务二
PC机通过串口RS232控制6盏LED灯，如果上位机发送‘1’（char），则LED亮，并且FPGA通过串口给PC机发送字符串“LED ON！”，否则LED灭，FPGA通过串口向PC机发送字符串“LED OFF！”。//串口助手
头文件
#include \ #include \#include \
参考函数
1． XGpio_mSetDataDirection(BaseAddress, Channel, DirectionMask)
参数说明：
BaseAddress：GPIO的基地址
Channel：GPIO通道（1或者2）选择
DirectionMask：GPIO输入输出选择，‘1’选择输入，‘0’选择输出 无返回值
2． XGpio_mSetDataReg (BaseAddress, Channel, Data) 参数说明：
BaseAddress：GPIO的基地址
Channel：GPIO通道（1或者2）选择 Data：写入寄存器的数据 无返回值
3． XUartLite_SendByte(BaseAddress, Data) 此函数作用是往串口发送数据。 参数说明：
BaseAddress：Uart Lite的基地址 Data：uart发送的8bits数据 无返回值
4． XUartLite_RecvByte(BaseAddress) 此函数作用是从串口接受数据。 参数说明：
BaseAddress：Uart Lite的基地址 返回值：8bits uart接收的数据
任务三
上位机通过串口向FPGA发送不多于4个字符（char）的10进制数，各个数据之间以空格键分隔，以回车键结束。然后在Microblaze内部进行最简单的FIR滤波，将数据与其前一个数据相加，即y(n) = x(n) + x(n-1)，然后以字符型的10进制数输出，数据之间依然以空格分隔。
头文件
#include \ #include \#include \#include \#include \
函数说明
1． XUartLite_SendByte(BaseAddress, Data)
参数说明：
BaseAddress：Uart Lite的基地址 Data：uart发送的8bits数据 无返回值
2． XUartLite_RecvByte(BaseAddress) 参数说明：
BaseAddress：Uart Lite的基地址 返回值：8bits uart接收的数据
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任务四（选作）
在程序的主循环中使LED灯闪烁。同时监听串口中断，如果串口上有接收数据，则把数据转发回PC机串口。需要使用Microblaze中断方式。
头文件
#include \
#include \#include \#include \
函数说明
1 microblaze_enable_interrupts(); 使能microblaze全局中断，在程序开头调用。
2 XIntc_RegisterHandler(XPAR_OPB_INTC_0_BASEADDR, \\ XPAR_OPB_INTC_0_UART0_INTERRUPT_INTR, \\ (XInterruptHandler)uart0_int_handler, \\ (void *)XPAR_UART0_BASEADDR);
注册中断处理函数。XPAR_OPB_INTC_0_BASEADDR为OPB_INTC的地址，
XPAR_OPB_INTC_0_UART0_INTERRUPT_INTR为中断屏蔽位，uart0_int_handler为中断函数名，XPAR_UART0_BASEADDR为中断源外设地址。这些宏可从xparameters.h头文件获得，
下同。
3 XIntc_mMasterEnable(XPAR_OPB_INTC_0_BASEADDR); 使能INTC (中断控制器)。参数为OPB_INTC的地址。
4 XIntc_mEnableIntr(XPAR_OPB_INTC_0_BASEADDR, \\
XPAR_UART0_INTERRUPT_MASK) ;
INTC 中断允许位设置。参数分别为OPB_INTC的地址和中断掩码。 5 XUartLite_mEnableIntr(XPAR_UART0_BASEADDR); UART本身中断允许。参数为UART地址。
6 XUartLite_mIsReceiveEmpty(XPAR_UART0_BASEADDR)
判断UART的数据是否读空。参数为UART地址。返回值1表示已经读空。
提示：
Microblaze会自动完成保护现场、返回时恢复现场等处理，我们主要把精力放在中断处理程序（ISR）的编写即可。
整个流程可以简单归纳为： 1 中断使能 2 注册ISR 3 开中断
可以参考两个文档：Microblaze中断管理.pdf和opb_intc参考.pdf，其中opb_intc是microblaze中管理中断的外设。
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四、课程设计的步骤和进度
时间和进度 第十四周周一 内容 接受课设任务 地点和实验室开放时间 实验室 参加人员和验收方式 9：00-10:00全体学生听课，接受课设任务。 1. 任一检查环节不合格者不得继续进行课程设计，待成绩合格后
第十四周 1.设计并实现任务一和任务二2.验收 实验室8：00-17：00 周五9：00-12：00在实验室验收任务一和任务二。 第十五周 1.设计并实现任务三和任务四（选作）2.撰写课程设计报告 3.答辩 实验室8：00-17：00 周五9：00-12：00在实验室验收任务三和任务四并答辩。 方可进入后续环节。
2. 无故缺席任一检查环节者总成绩不合格。
五、课程设计的考核
编号 1 2 3 4 5 内 容 出勤 实际完成情况 设计报告 答辩 选作部分 评 分 10 30 30 30 加分 六、附录
V5 FPGA试验系统有两个串口，都位于端口J6，建议使用J6下面的接口。其信号的FPGA管脚定义为：
Net fpga_0_RS232_RX_pin LOC= N8; Net fpga_0_RS232_TX_pin LOC= R8;
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