Xilinx推出的Zynq系列SoC(System on Chip)正是基于这一需求,通过结合可编程逻辑(PL)和处理系统(PS),为用户提供了一个强大的设计平台
本文将深入探讨如何通过SPI(Serial Peripheral Interface)在Linux环境下,利用Zynq SoC实现高效且灵活的嵌入式系统设计
Zynq SoC架构概览 Zynq SoC是Xilinx推出的一款集成了可编程逻辑(PL)和处理系统(PS)的片上系统
其架构主要分为两部分: 1.处理系统(PS):包括ARM Cortex-A系列处理器核心,通常是双核或四核,用于运行应用软件和操作系统
PS部分还包含DDR存储器控制器、各种外设接口(如GPIO、UART、SPI、I2C等)以及高速互联网络
2.可编程逻辑(PL):包含大量的基本可编程逻辑单元(BPLUs),这些单元可以被编程成各种逻辑功能,实现数字逻辑电路
PL部分还包含嵌入式块RAM、DSP片上资源等,用于存储数据和实现数字信号处理等功能
PL内部的逻辑资源通过互联网络进行连接,形成复杂的逻辑电路
SPI接口在嵌入式系统中的应用 SPI是一种高速、全双工、同步的通信接口,广泛用于短距离通信,如微控制器与外部设备(如传感器、存储器等)之间的通信
在Zynq SoC中,SPI接口不仅可以用于PS端,还可以通过PL端进行扩展,实现更加灵活和复杂的通信需求
SPI IP的灵活性 Zynq的SPI IP(知识产权核)提供了高度的灵活性
在实际应用中,一个复杂的项目可能需要连接多个SPI从设备芯片,而Zynq的PS端自带的SPI控制器数量有限(通常两个)
此时,通过PL端的SPI IP进行扩展,可以很好地解决这一问题
例如,利用AXI Quad SPI IP核,我们可以在PL端设计多个SPI控制器,并通过AXI总线与PS端进行通信
这样,即使PS端的SPI控制器引脚被占用,仍然可以通过PL端的SPI IP实现与外部多个SPI从设备芯片的通信
在Linux环境下实现SPI通信 在Linux环境下,通过Zynq SoC的SPI接口与外部设备进行通信,通常涉及以下几个步骤: 1.PL端设计: - 在Vivado IP Integrator中,从IP库中添加所需的IP核,如ZYNQ7 Processing System、AXI Interconnect、AXI Quad SPI等
- 配置AXI Quad SPI IP核,设置从设备数量(最多可支持
SPI通信在Linux Zynq平台的应用解析
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