使用GPIO IP控刢DS1302:RTC硬件开发实践

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"这篇教程是关于硬件开发的,特别是针对Microblaze系统,涉及到了IP核芯志和数字逻辑设计思想。实验中,通过串口将RTC的数据发送到PC,利用已有的UART IP。DS1302的通信方式与常见的IIC和SPI总线不同,因此使用Microblaze的GPIO IP进行读写操作。教程详细介绍了如何在XPS开发环境中添加GPIO IP来控制RTC。此外,提到了使用的开发板是黑金Spartan-6,并且整个教程系列涵盖了多个Microblaze相关的实验,包括LED流水灯、按键防抖、串口通信、RTC实时时钟等实验,适用于Microblaze初学者和开发者。" 在硬件开发中,Microblaze是一个可配置的软核处理器,由Xilinx公司提供,用于FPGA(现场可编程门阵列)设计。它允许用户根据具体需求定制CPU的特性,如指令集、缓存大小、外设接口等。在本教程中,Microblaze被用作RTC(实时时钟)控制器的核心。 DS1302是一款常见的实时时钟芯片,它通过非标准的通信协议与微控制器交互。由于其通信方式与常见的IIC(集成电路互连总线)和SPI(串行外围设备接口)不同,教程选择了使用GPIO(通用输入/输出)IP来实现与DS1302的接口。GPIO IP允许灵活地控制和读取外部设备的信号,适应各种不寻常的通信协议。 在XPS(Xilinx Platform Studio)开发环境中,添加GPIO IP的过程如下: 1. 打开IP Catalog,这是一个包含所有可用IP核的库。 2. 在目录中找到并双击"AXI General Purpose IO",这将打开GPIO IP配置界面。 3. 根据DS1302的要求配置GPIO端口的数量和方向,例如设置读写控制线、数据线等。 4. 完成配置后,IP核会被添加到Microblaze系统的总线结构中。 5. 集成GPIO IP并与Microblaze的软件层(如C或VHDL程序)进行连接,实现对DS1302的读写操作。 这个教程使用的是黑金Spartan-6开发板,该板载有一个集成的Microblaze处理器,适合进行嵌入式系统的学习和开发。教程覆盖了从基础的“Hello World”实验到更复杂的RTC实验,为学习者提供了全面的Microblaze知识体系。 对于开发环境,推荐使用的是Xilinx的ISE 14.7,这是一个综合的开发工具套件,包含了设计、仿真、综合和配置等功能。如果需要最新的软件,可以从Xilinx的官方网站下载。同时,教程还提供了黑金动力社区作为技术交流平台,以及芯驿电子科技(上海)有限公司的联系方式,以便于用户获取更多支持和帮助。 这个教程详细介绍了基于Microblaze的硬件开发过程,特别是如何使用GPIO IP与非标准通信协议的外设进行交互,对于想要深入理解FPGA上的嵌入式系统开发的人来说是非常宝贵的资源。