前言：

参考官网demo路径：在你Vitis安装路径下面能直接找到官网demo源码。

....../Xilinx/Vitis/2021.1/data/embeddedsw/XilinxProcessorIPLib/drivers/gpio_v3_9/examples

但是要注意外设驱动的版本号。如工程生成导入的gpio驱动版本是v3_9，即使文件夹有最新的v4_7的版本，但是不能使用，因为版本不对应。

题外：虽然可以在Vitis的Platform工程中的Platform.spr导入外设demo进来，但是有时候Platform.spr显示的demo不全，故自己找到对应的demo文件夹是最好。
?

1、硬件

芯片型号：Zynq UltraScale+ XCZU4EV-SFVC784-1-I?

由硬件原理图得知：KEY接在MIO26，按键按下是电平；LED接在MIO40。

2、软件环境

Ubuntu20.04 + Vitis2021.1 + Vivado2021.1

?3、Vivado配置

KEY所在引脚是MIO26，LED的所在的引脚是MOI40 ，那么在GPIO外设这项选中GPIO1 MIO该项，该项意思是选中MIO26~MIO51这个范围。下拉还能设置其他的功能，如速度，上下拉，输出输入等。

4、Vitis编程

? ? ? ? 实现目标：中断检测按键所在MIO26的电平变化，当电平变化是下降沿的时候触发中断处理函数。在中断处理函数中控制LED的当前输出状态的反电平，从而实现控制LED亮灭。

/*
 * main.c
 *
 *  Created on: Aug 6, 2021
 *      Author: sudaroot
 */


#include "stdio.h"
#include "xgpiops.h"
#include "xscugic.h"
#include "xparameters.h"
#include "sleep.h"


#define GPIO_DEVICE_ID  	XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID	/*	GPIO外设设备号	*/
#define INTC_DEVICE_ID		XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID
#define GPIO_INTERRUPT_ID	XPAR_XGPIOPS_0_INTR

#define	KEY_MIO_NUM			26		/*	按键KEY所在IO号	*/
#define	LED_MIO_NUM			40		/*	LED灯所在IO号		*/

static int GPIO_MIO_InputOutput_Init(XGpioPs *GpioPtr);
static int SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpioPs *Gpio, u16 GpioIntrId);
static void IntrHandler(void *CallBackRef, u32 Bank, u32 Status);

XGpioPs Gpio; /* GPIO驱动结构体实例 */
XScuGic Intc; /* The Instance of the Interrupt Controller Driver */



int main(void)
{
	xil_printf("Hello Sudaroot, GPIO_MIO_INT_TEST\r\n");

	GPIO_MIO_InputOutput_Init(&Gpio);
	SetupInterruptSystem(&Intc, &Gpio, GPIO_INTERRUPT_ID);

	while(1)
	{
		sleep(1);
	}
}

static int GPIO_MIO_InputOutput_Init(XGpioPs *GpioPtr)
{
	int Status;

	XGpioPs_Config *ConfigPtr;

	/* 初始化GPIO外设 */
	ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
	if (ConfigPtr == NULL) {
		return XST_FAILURE;
	}

	Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr, ConfigPtr->BaseAddr);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		return XST_FAILURE;
	}

	/* 配置KEY IO为输入模式。 */
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, KEY_MIO_NUM, 0x0);

	/*	配置LED IO为输出模式，然后使能输出。 */
	XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, LED_MIO_NUM, 1);
	XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, LED_MIO_NUM, 1);

	return XST_SUCCESS;
}

static int SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XGpioPs *Gpio, u16 GpioIntrId)
{
	int Status;

	XScuGic_Config *IntcConfig; /* Instance of the interrupt controller */

	// 异常处理初始化
	Xil_ExceptionInit();

	// 初始化中断
	IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
	if (NULL == IntcConfig) {
		return XST_FAILURE;
	}

	Status = XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig,
					IntcConfig->CpuBaseAddress);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		return XST_FAILURE;
	}


	// 将中断控制器中断处理程序连接到处理器中的硬件中断处理逻辑。
	Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
				(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,
				GicInstancePtr);

	// GPIO外设中断连接到系统默认处理函数
	Status = XScuGic_Connect(GicInstancePtr, GpioIntrId,
				(Xil_ExceptionHandler)XGpioPs_IntrHandler,
				(void *)Gpio);
	if (Status != XST_SUCCESS) {
		return Status;
	}

	// 使能下降沿触发中断
	XGpioPs_SetIntrTypePin(Gpio, KEY_MIO_NUM, XGPIOPS_IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);

	// GPIO中断处理回调函数
	XGpioPs_SetCallbackHandler(Gpio, (void *)Gpio, IntrHandler);

	// 使能引脚中断
	XGpioPs_IntrEnablePin(Gpio, KEY_MIO_NUM);

	// 使能GPIO外设中断
	XScuGic_Enable(GicInstancePtr, GpioIntrId);

	// 使能全局中断
	Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ);

	return XST_SUCCESS;
}

static void IntrHandler(void *CallBackRef, u32 Bank, u32 Status)
{
	u32 led_pin = 0;
	XGpioPs *Gpio = (XGpioPs *)CallBackRef;

	if(XGpioPs_ReadPin(Gpio, KEY_MIO_NUM) == 0)
	{
		printf("IntrKey\r\n");
		XGpioPs_IntrClearPin(Gpio, KEY_MIO_NUM);
		led_pin = XGpioPs_ReadPin(Gpio, LED_MIO_NUM);
		XGpioPs_WritePin(Gpio, LED_MIO_NUM, !led_pin);
	}
}

5、相关API说明

1、XGpioPs_SetIntrTypePin（）和?XGpioPs_IntrEnablePin（）及XGpioPs_IntrClearPin（）这3个函数是设置单个GPIO的中断触发类型和使能中断及清除中断标志位的。而XGpioPs_SetIntrType（）和 XGpioPs_IntrEnable（）及 XGpioPs_IntrClear（）则是设置一个bank上的GPIO的中断相关的。但是每个bank与gpio引脚号的关系需要看手册，一一对应，易出错。

2、下面看看这三个函数的关系：? Xil_ExceptionRegisterHandler、XScuGic_Connect、XGpioPs_SetCallbackHandler。

// 将中断控制器中断处理程序连接到处理器中的硬件中断处理逻辑。
Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
?? ??? ??? ??? ?(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,
?? ??? ??? ??? ?GicInstancePtr);

// GPIO外设中断连接到系统默认处理函数
Status = XScuGic_Connect(GicInstancePtr, GpioIntrId,
?? ??? ??? ??? ?(Xil_ExceptionHandler)XGpioPs_IntrHandler,
?? ??? ??? ??? ?(void *)Gpio);

// 某个引脚中断处理回调函数
XGpioPs_SetCallbackHandler(Gpio, (void *)Gpio, IntrHandler);

Xil_ExceptionRegisterHandler这是系统设置外设中断响应函数，XScuGic_InterruptHandler（）然后在中断向量表中找到对应的外设中断处理函数。

主要看XScuGic_Connect（）中的参数XGpioPs_IntrHandler函数指针，这个XGpioPs_IntrHandler函数是库函数，所以的GPIO中断xilinx都希望通过该函数在跳转到用户的中断回调函数IntrHandler（）。

所以这个函数XGpioPs_SetCallbackHandler主要就是设置用户的中断回调函数。

但是这样会发现一个效率问题，如果频繁发生中断，那么函数套的太多了。故可以在XScuGic_Connect（）直接设置用户的中断回调函数IntrHandler（）提高效率，减少一层回调。