开发一段基于ZYNQ的PID控制电压输出的程序，AD7606和AD9767

首先，需要说明的是ZYNQ是一款SOC（System on Chip），它包含了ARM Cortex-A9处理器和FPGA，因此可以通过FPGA实现我们的PID控制算法，通过ARM Cortex-A9处理器控制AD7606和AD9767芯片的数据采集和输出。

以下是一个基于ZYNQ的PID控制电压输出的程序框架：

// 引入头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>

// 定义寄存器地址
#define XADC_BASE_ADDR 0x40000000
#define XADC_CHAN_OFFSET 0x0
#define XADC_TEMP_OFFSET 0x1E0

#define GPIO_BASE_ADDR 0x41200000
#define GPIO_DATA_OFFSET 0x00
#define GPIO_TRI_OFFSET 0x04

#define PWM_BASE_ADDR 0x43C10000
#define PWM_CTRL_OFFSET 0x0
#define PWM_PERIOD_OFFSET 0x4
#define PWM_DUTY_OFFSET 0x8

// 定义PID控制器参数
float Kp = 0.0;
float Ki = 0.0;
float Kd = 0.0;
float dt = 0.0;
float setpoint = 0.0;
float prev_error = 0.0;
float integral = 0.0;

// 定义PWM输出参数
float period = 0.0;
float duty = 0.0;

// 定义寄存器映射指针
volatile uint32_t *xadc;
volatile uint32_t *gpio;
volatile uint32_t *pwm;

// 定义函数原型
void init();
void cleanup();
float read_adc(uint8_t ch);
void set_pwm(float period, float duty);
float pid_control(float input);

int main(int argc, char **argv) {
    // 初始化
    init();

    // 主循环
    while (1) {
        // 读取ADC值
        float input = read_adc(0);

        // PID控制
        float output = pid_control(input);

        // PWM输出
        set_pwm(period, duty);
    }

    // 清理
    cleanup();

    return 0;
}

void init() {
    // 打开设备文件
    int fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 映射XADC寄存器
    xadc = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, XADC_BASE_ADDR);
    if (xadc == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 映射GPIO寄存器
    gpio = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, GPIO_BASE_ADDR);
    if (gpio == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 映射PWM寄存器
    pwm = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, PWM_BASE_ADDR);
    if (pwm == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 初始化GPIO
    *(gpio + GPIO_TRI_OFFSET) = 0x0;

    // 初始化PWM
    *(pwm + PWM_CTRL_OFFSET) = 0x0;

    // 初始化PID控制器
    Kp = 0.0;
    Ki = 0.0;
    Kd = 0.0;
    dt = 0.0;
    setpoint = 0.0;
    prev_error = 0.0;
    integral = 0.0;
}

void cleanup() {
    // 取消映射
    munmap((void *)xadc, 0x1000);
    munmap((void *)gpio, 0x1000);
    munmap((void *)pwm, 0x1000);
}

float read_adc(uint8_t ch) {
    // 读取ADC值
    uint32_t reg = *(xadc + XADC_CHAN_OFFSET + ch);

    // 转换为电压值
    float voltage = (float)reg / 4096.0 * 3.3;

    return voltage;
}

void set_pwm(float period, float duty) {
    // 设置PWM周期
    *(pwm + PWM_PERIOD_OFFSET) = (uint32_t)(period / 10.0 * 100000000.0);

    // 设置PWM占空比
    *(pwm + PWM_DUTY_OFFSET) = (uint32_t)(duty / period * 100.0 * 65535.0 / 100.0);

    // 启动PWM
    *(pwm + PWM_CTRL_OFFSET) = 0x1;
}

float pid_control(float input) {
    // 计算误差
    float error = setpoint - input;

    // 计算积分项
    integral += error * dt;

    // 计算微分项
    float derivative = (error - prev_error) / dt;

    // 计算输出
    float output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;

    // 更新误差
    prev_error = error;

    return output;
}

以上代码是一个基本的框架，需要根据实际情况进行调整和完善。具体步骤如下：

1. 引入头文件：包括需要用到的标准头文件和自定义的头文件。

2. 定义寄存器地址：需要定义AD7606、AD9767、GPIO和PWM模块的寄存器地址。

3. 定义PID控制器参数：定义需要用到的PID控制器参数，如比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd、采样时间dt、设定值setpoint、前一次误差prev_error和积分项integral等。

4. 定义PWM输出参数：定义需要用到的PWM输出参数，如周期period和占空比duty等。

5. 定义寄存器映射指针：定义需要用到的寄存器映射指针，包括AD7606、AD9767、GPIO和PWM模块的寄存器指针。

6. 定义函数原型：定义需要用到的函数原型，包括初始化函数init()、清理函数cleanup()、读取ADC值函数read_adc()、设置PWM输出函数set_pwm()和PID控制函数pid_control()等。

7. 初始化：在init()函数中，需要打开设备文件/dev/mem，然后映射需要用到的寄存器。

8. 读取ADC值：在read_adc()函数中，需要读取AD7606芯片的ADC值，然后将其转换为电压值。

9. 设置PWM输出：在set_pwm()函数中，需要设置PWM的周期和占空比，并启动PWM输出。

10. PID控制：在pid_control()函数中，需要计算误差、积分项、微分项和输出值，并更新前一次误差和积分项。

11. 主循环：在主循环中，需要不断读取ADC值、进行PID控制和PWM输出。

12. 清理：在cleanup()函数中，需要取消寄存器的映射。