[米联客-XILINX-H3_CZ08_7100] FPGA_PCIE通信(win)连载-14PCIE与ZYNQ PS数据交互方案

​ 软件版本：VIVADO2021.1
操作系统：WIN10 64bit
硬件平台：适用 XILINX A7/K7/Z7/ZU/KU 系列 FPGA
实验平台：米联客-MLK-H3-CZ08-7100开发板
板卡获取平台：https://milianke.tmall.com/
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1概述

        有一些网友跟我提出需要让PS做一些加密算法，PCIE把需要加密的数据发送给下位机，也就是PS的ARM ,ARM计算后，再把数据发送给PCIE。为了正确演示这个数据通路，我们以上位机发送图片数据到开发板的PS,然后PS的ARM对部分数据修改后发送给PCIE上位机。本方案演示PCIE数据和PS DDR数据的交互方案。

2系统构架
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3FPGA代码
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4SDK代码
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        主要看下主程序，主程序中分配的内存地址必须确保和PCIE程序中分配的内存地址保持一致，上位机把数据写到UIFDMA_DBUF[0]指向的PS DDR内存地址，PS 程序读出数据并且修改，保持到UIFDMA_DBUF[1]指向的内存地址空间。数据修改完成后，通过GPIO反转，产生一个XDMA中断，通知PCIE数据处理完成。

1. int main()
   
2. {
   
3. u32 x=0,y=0 ;
   
4. 
   
5. UIFDMA_DBUF[0] = (void*)BUF_PC2PS;
   
6. UIFDMA_DBUF[1] = (void*)BUF_PS2PC;
   
7. 
   
8. memset(UIFDMA_DBUF[0], 0x00, IMG_SIZE);
   
9. memset(UIFDMA_DBUF[1], 0x00, IMG_SIZE);
   
10. 
    
11. //initial reset gpio
    
12. XGpio_Initialize(&ps2pl_gpio, XPAR_PS2PC_INTR_DEVICE_ID);
    
13. XGpio_SetDataDirection(&ps2pl_gpio, 1, 0x0); XGpio_DiscreteWrite(&ps2pl_gpio, 1, 0x0);
    
14. //set up intrrupt
    
15. init_intr_sys();
    
16. 
    
17. while(1){
    
18. 
    
19. if(wf ram1_cap_done == 1)//wait vmda s2mm write channel intrrupt {
    
20. wfram1_cap_done =0;
    
21. //frush cache data all into ddr
    
22. Xil_DCacheInvalidateRange((INTPTR) UIFDMA_DBUF[0], IMG_SIZE) ;
    
23. 
    
24. for(y=0; y < VIDEO_VSIZE ; y++)
    
25. {
    
26. for(x=0; x < 1920 ; x++)
    
27. {
    
28. UIFDMA_DBUF[1][x+y*1920] = UIFDMA_DBUF[0][x+y*1920]&0x000000ff;
    
29. }
    
30. }
    
31. 
    
32. //frush cache data all into ddr
    
33. Xil_DCacheFlushRange((INTPTR)UIFDMA_DBUF[1], IMG_SIZE);
    
34. 
    
35. //notice pc
    
36. XGpio_DiscreteWrite(&ps2pl_gpio, 1, 0x1);
    
37. usleep(1000);
    
38. XGpio_DiscreteClear(&ps2pl_gpio, 1, 0x0);
    
39. 
    
40. printf("image change done !");
    
41. }
    
42. }
    
43. 
    
44. return XST_SUCCESS;
    
45. }

复制代码

5上位机程序设计
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        本demo演示中，选择一个彩色的BMP测试图片发送到开发板的PS DDR中，并且通过GPIO产生一个PL中断通知PS，数据已经写入到DDR.

        PS取出数据，对图像数据做修改后，再次写回到DDR中，并且通过GPIO产生一个中断通知PCIE上位机。

上位机的发送函数如下：

1. void MainWindow::on_pushButton_clicked()
   
2. {
   
3.         QString filename;
   
4.         QPixmap m_Qpixmap;
   
5. 
   
6.         unsigned char val;
   
7.         char * name;
   
8.         filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, tr("Select Pic"), "", tr("Images (*.bmp)"));
   
9.         if (filename.isEmpty())
   
10.         {
    
11.                 return;
    
12.         }
    
13.         QByteArray ba = filename.toLatin1();
    
14.         name = ba.data();
    
15.         get_image_data(&image_h, &image_v, name);
    
16.         val = 0x01;
    
17.         user_write(ADDR_PC2PL_INTC, 4, &val);
    
18. 
    
19.         QImage image(filename);
    
20.         m_Qpixmap = QPixmap::fromImage(image, Qt::AutoColor);
    
21.         m_Qpixmap = m_Qpixmap.scaled(ui->label1->width() / 8 * 8, ui->label1->height() / 8 * 8, Qt::IgnoreAspectRatio, Qt::FastTransformation);
    
22.         ui->label1->setPixmap(m_Qpixmap);
    
23. 
    
24.         val = 0x00;
    
25.         user_write(ADDR_PC2PL_INTC, 4, &val);
    
26. }

复制代码

上位机的接收函数如下：

1. void MainWindow ::on_pushButton 2 clicked()
   
2. {
   
3. QPixmap m_Qpixmap ;
   
4. QImage *m_Qimage = new QImage(c2h_align_mem_tmp, image_h, image_v, QImage ::Format_RGB32) ;
   
5. c2h_transfer(FPGA_DDR_START_ADDR2, image_h*image_v * 4, c2h_align_mem_tmp) ;
   
6. m_Qpixmap = QPixmap ::fromImage(*m_Qimage, Qt::AutoColor) ;
   
7. m_Qpixmap = m_Qpixmap.scaled(ui->label2->width() / 8 * 8, ui->label2->height() / 8 * 8, Qt::IgnoreAspectRatio, Qt::FastTransformation) ;
   
8. ui->label2->setPixmap (m_Qpixmap) ;
   
9. }

复制代码

        以上函数中回继续调用pcie_fun.c中的DMA通道函数，以及user_write函数，具体的可以打开源码阅读。
6硬件安装
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7实验结果
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