本文作者：AMD 工程師 Abhinay Sudha

本篇博文主要講解在 PL 中如何使用 AXI Interrupt Controller (INTC) 的級(jí)聯(lián)模式，將 IP 核超過(guò) 32 個(gè)的中斷連接到 PS 上。

在 AMD Vivado Design Suite 設(shè)計(jì)中使用了 AMD AXI GPIO 中斷。

設(shè)計(jì)示例是以 VCK190 評(píng)估板為目標(biāo)創(chuàng)建，使用的是 Vivado 2020.2 版本。中斷功能在 PetaLinux 2020.2 上經(jīng)過(guò)了測(cè)試。

AXI GPIO：

General Purpose Input/Output (GPIO) 核提供輸入輸出訪問(wèn)的接口，用于對(duì)接器件的交互。該核還可用于控制外部器件的行為。

中斷：

在 AXI GPIO 中必須先為對(duì)應(yīng)的 GPIO 通道啟用中斷，這樣即可從該通道讀取中斷狀態(tài)。使用 AXI GPIO 自定義中的“Enable Interrupt”選項(xiàng)來(lái)啟用中斷。

對(duì)于輸入模式，gpio_input 管腳連接到 VCK190 的如下按鈕 (PUSH BUTTON)：

gpio_input(0) = GPIO_SW15

gpio_input(1) = GPIO_SW16

AXI INTC：

AXI Interrupt Controller (INTC) 核可將來(lái)自外設(shè)器件的多個(gè)中斷輸入集中到系統(tǒng)處理器的單一中斷輸入上。寄存器用于檢查、啟用和確認(rèn)中斷。

此示例的主要目的是將超過(guò) 16 個(gè)中斷連接到 PS。AXI INTC 核可滿(mǎn)足此需求。使用單一 AXI INTC 塊的情況下最多可連接 32 個(gè)中斷，并且還可使用級(jí)聯(lián)。

在級(jí)聯(lián)模式下，有不少于兩個(gè) AXI INTC 實(shí)例連接到同一個(gè)處理器。參數(shù) C_EN_CASCADE_MODE 表示的“Enable Cascade Interrupt Mode”和參數(shù) C_CASCADE_MASTER 表示的“Cascade Mode Master”都需要在此模式下配置。

注釋?zhuān)罕仨毷褂弥?AXI INTC 實(shí)例的 irq_in 端口或第 31 個(gè)中斷位，來(lái)實(shí)現(xiàn)從次級(jí) AXI INTC 實(shí)例的級(jí)聯(lián)。

在下文描述 Concat IP 的多個(gè)圖例中，可以看到中斷的連接方式。

塊設(shè)計(jì)：

下文解釋了設(shè)計(jì)中使用的 IP 及其連接。

Concat IP：

Concat IP 核可提供相應(yīng)機(jī)制來(lái)將不同寬度的總線信號(hào)組合到單一總線內(nèi)。

從 IP catalog 添加 Concat 塊，然后雙擊 IP(如下所示)以打開(kāi)“Re-customize IP” 對(duì)話框。

在上圖中，將“Number of Ports”參數(shù)設(shè)置為期望的輸入端口數(shù)。在此示例中，所選端口數(shù)量為 32。

完成 IP 自定義后的結(jié)果如下：

如前所述，輸出端口 AXI_INTC_0 連接到下一個(gè) AXI_INTC_1 的 irq_in 中斷輸入端口。

AXI_INTC_1 的輸出連接到 AMD Versal 自適應(yīng) SoC CIPS 塊的 pl_ps_irq0 端口：

請(qǐng)驗(yàn)證設(shè)計(jì)并遵循其余步驟進(jìn)行操作以生成比特流。

導(dǎo)出硬件，用于構(gòu)建 PetaLinux 鏡像。

PetaLinux：

內(nèi)核配置：

在 Menuconfig 中啟用以下選項(xiàng)。默認(rèn)情況下，這些選項(xiàng)均已啟用，但您應(yīng)核實(shí)其狀態(tài)，以防萬(wàn)一。

向設(shè)備樹(shù)添加按鈕：

按鈕僅可用于 Input GPIO 應(yīng)用程序。

創(chuàng)建的每個(gè)子節(jié)點(diǎn)均可控制 GPIO 中對(duì)應(yīng)的單個(gè)位。在 dts 文件中的“gpio-keys”鍵節(jié)點(diǎn)下，根據(jù)設(shè)計(jì)，為按鈕 (Push Buttons) 創(chuàng)建含如下名稱(chēng)的子節(jié)點(diǎn)：

完成此操作后，請(qǐng)啟動(dòng) Linux。

您可在 cat /proc/interrupts 中看到按鈕 SW15 和 SW16 的標(biāo)簽。