一.axi-gpio模块设计（通过ps端控制4个led，实现流水灯实验）

在之前已经介绍了axi-lite的5个通道，分别是读地址，读数据，写地址，写数据，写响应，本模块AXI-GPIO相对于主机arm上的axi-master接口，要做一个与之对应的axi-slave接口,然后就是时钟，复位，右端就是双向的gpio

1.AR channel &Rd channel

//Rd channel
assign S_AXI_ARREADY=1'b1;
assign S_AXI_RRESP=2'b0;//设定读永远没有错
reg [32-1:0]rdata;
assign S_AXI_RDATA=rdata;
reg rvalid;
assign S_AXI_RVALID=rvalid;

always @(posedge S_AXI_ACLK or negedge S_AXI_ARESETN)
if(~S_AXI_ARESETN)
    begin rvalid<=1'b0;rdata<=32'b0;end
else
    if(S_AXI_ARVALID&S_AXI_ARREADY)
    begin
        rvalid<=1'b1;
        case(S_AXI_ARADDR[3:2])
            2'd0:rdata<={28'b0,reg0};
            2'd1:rdata<={28'b0,reg1};
            2'd2:rdata<={28'b0,reg2};
            2'd3:rdata<=0;
        endcase
    end
    else
        if(S_AXI_RVALID&S_AXI_RREADY)
            rvalid<=1'b0;

2.Wr channel

//Wr channel   接收数据不可以早于接收地址通道，也就是主机发送地址过来，要当前周期或者之后周期才可以接收数据

reg wphase;			//该寄存器表示是否有收到写地址，0：没有收到/写完成；1：收到了地址
always @(posedge S_AXI_ACLK or negedge S_AXI_ARESETN)
if(~S_AXI_ARESETN)
    wphase<=0;
else
    if(S_AXI_AWVALID&S_AXI_AWREADY)
        wphase<=1;
    else
        if(S_AXI_WVALID&S_AXI_WREADY)
            wphase<=0;

assign S_AXI_WREADY=wphase;

//主机只能访问reg0和reg1,访问的是高两位，如果写reg0就写0，如果写reg1就写4
always @(posedge S_AXI_ACLK or negedge S_AXI_ARESETN)
if(~S_AXI_ARESETN)
begin
    reg0<=0;
    reg1<=0;
end
else
    if(S_AXI_WVALID&S_AXI_WREADY)
    case(addr_word_w_comb)
        2'd0:begin if(S_AXI_WSTRB[0]) reg0<=S_AXI_WDATA[3:0];end//写的是reg0，如果写的低4bit有效，就把写数据(32bit)的低4bit写到reg0
        2'd1:begin if(S_AXI_WSTRB[0]) reg1<=S_AXI_WDATA[3:0];end//写的是reg1，如果写的低4bit有效，就把写数据(32bit)的低4bit写到reg1
    endcase

3.AW channel

//AW channel   这里有一个问题是写数据和写地址同时到的情况，addr_word_w表示的是寄存器暂存的值
reg [1:0]addr_word_w;
wire [1:0]addr_word_w_comb;		//这里的addr_word_w_comb解决的是-是否写命令和数据同时来
always @(posedge S_AXI_ACLK or negedge S_AXI_ARESETN)
if(~S_AXI_ARESETN)
    addr_word_w<=0;
else
    if(S_AXI_AWVALID&S_AXI_AWREADY)
        addr_word_w<=S_AXI_AWADDR[3:2];
        
assign addr_word_w_comb=(S_AXI_AWVALID&S_AXI_AWREADY)?S_AXI_AWADDR[3:2]:addr_word_w;
assign S_AXI_AWREADY=1'b1;

4.Wr Resp

//Wr Resp
assign S_AXI_BRESP=2'b0;//主机写了之后，从机要给主机返回一个结果，这里表示写成功的
reg axi_bvalid;			//当主机写成功了，就把bvalid拉高，当从机收到响应就拉低
assign S_AXI_BVALID=axi_bvalid;
always @(posedge S_AXI_ACLK or negedge S_AXI_ARESETN)
if(~S_AXI_ARESETN)
    axi_bvalid<=1'b0;
else
    if(S_AXI_WVALID&S_AXI_WREADY)
        axi_bvalid<=1'b1;
    else
        if(S_AXI_BREADY)
            axi_bvalid<=1'b0;

5.sdk 代码

#include <stdio.h>
#include platform.h
#include xil_printf.h
#include xparameters.h
#include sleep.h
int main()
{
init_platform();
print(Hello World\n\r);

//设置输入输出模式
(unsigned int)(XPAR_AXI_GPIO_MY_1_BASEADDR+4)=0xF;  //dev1.REG1 输出
int i = 1;
while(1){

*(unsigned int*)(XPAR_AXI_GPIO_MY_1_BASEADDR+0)=i;  //dev1.REG0 写数据
i = i <<1;
if(i==0x10) i = 1;
	sleep(1);
}
cleanup_platform();
return 0;

}

二.上板演示