在本文中，我们将深入探讨如何在ZYNQ平台上利用外部多路复用输入/输出（EMIO）功能来调试通用异步收发传输器（UART）。ZYNQ系统级芯片（SoC）由一个可编程逻辑（PL）部分和一个处理器系统（PS）部分组成，其中PS通常包含ARM Cortex-A9双核处理器。EMIO允许我们利用PS的接口来驱动PL中的外设，从而节省宝贵的GPIO资源。
实验步骤如下：
1. 创建ZYNQ工程：我们需要在Xilinx Vivado中创建一个新的ZYNQ工程。在这个阶段，我们要配置DDR内存、时钟、电源以及网络接口等引脚，确保它们与硬件设计相匹配。这些配置是根据原理图来进行的。
2. 配置EMIO UART：在Block Design视图中，我们选择UART1模块并启用EMIO选项。这将使能UART1通过PS的EMIO引脚与PL通信，而不是使用内部的AXI UART Lite IP核。
3. 设置波特率：为了确保数据的正确传输，我们需要设定合适的波特率。在这个实验中，我们选择了115200bps，这是许多标准串口应用的常用波特率。
4. 时钟配置：为了驱动UART，我们需要一个稳定的时钟源。我们将FCLK_CLK0配置为50MHz，它由PS的锁相环（PLL）分频产生，然后提供给PL作为UART的时钟。
5. 连接时钟：确保FCLK_CLK0时钟连接到M_AXI_GP0_ACLK，这是PL中的总线接口的时钟信号，对于UART操作至关重要。
6. 引出串口端口：为了让外部设备能够连接到UART，我们需要将UART1的TX和RX引脚标记为外部。在UART1_TX和UART1_RX的网络节点上右键单击，选择“Make External”。
7. 生成bit文件：完成所有配置后，使用Vivado的实现和综合工具生成bit文件，这是编程ZYNQ FPGA的必要步骤。
8. 输出硬件描述文件：导出硬件描述文件（如.xcf或.hdf），这些文件包含了关于硬件平台的信息，用于SDK（Software Development Kit）的软件开发。
9. 进入SDK：打开Xilinx SDK，导入硬件描述文件，并自动生成一个包含了UART1例程的测试工程。
10. 测试工程：在system.mss文件中，找到UART1并导入示例代码。这通常包括发送和接收函数，用于验证UART通信。
11. 上板测试：通过JTAG或SPI将生成的bit文件烧写到FPGA中，然后在SDK中运行应用程序。可以使用串口终端工具（如Minicom或Putty）连接到UART，观察传输的数据，以验证UART通信是否正常工作。
通过这个实验，我们可以学习到ZYNQ SoC中EMIO的使用，以及如何配置UART进行串行通信。理解这些步骤对于在ZYNQ平台上开发嵌入式系统和进行硬件调试至关重要。同时，也展示了如何在硬件和软件之间进行有效的协同设计，这是现代SoC开发的重要组成部分。
泥鳅鱼2024-12-03文档可供参考
