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

​ 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);
    
14.         XGpio_DiscreteWrite(&ps2pl_gpio, 1, 0x0);
    
15. 
    
16. //set up intrrupt
    
17.         init_intr_sys();
    
18. 
    
19.     while(1){
    
20. 
    
21.                     if(wfram1_cap_done == 1)//wait vmda s2mm write channel intrrupt
    
22.                     {
    
23. 
    
24.                             wfram1_cap_done =0;
    
25.                             //frush cache data all into ddr
    
26.                             Xil_DCacheInvalidateRange((INTPTR) UIFDMA_DBUF[0], IMG_SIZE) ;
    
27. 
    
28.                             for(y=0; y < VIDEO_VSIZE ; y++)
    
29.                             {
    
30.                                     for(x=0; x < 1920 ; x++)
    
31.                                     {
    
32.                                             UIFDMA_DBUF[1][x+y*1920] = UIFDMA_DBUF[0][x+y*1920]&0x000000ff;
    
33.                                     }
    
34.                             }
    
35. 
    
36.                             //frush cache data all into ddr
    
37.                             Xil_DCacheFlushRange((INTPTR)UIFDMA_DBUF[1], IMG_SIZE);
    
38. 
    
39.                             //notice pc
    
40.                             XGpio_DiscreteWrite(&ps2pl_gpio, 1, 0x1);
    
41.                             usleep(1000);
    
42.                             XGpio_DiscreteClear(&ps2pl_gpio, 1, 0x0);
    
43. 
    
44.                             printf("image change done!");
    
45.                     }
    
46.     }
    
47. 
    
48.     return XST_SUCCESS;
    
49. }

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. 
    
17.     val = 0x01;
    
18.     user_write(ADDR_PC2PL_INTC, val);
    
19. 
    
20.     val = 0x00;
    
21.     user_write(ADDR_PC2PL_INTC,  val);
    
22. 
    
23.     QImage image(filename);
    
24.     m_Qpixmap=QPixmap::fromImage(image,Qt::AutoColor);
    
25.     m_Qpixmap=m_Qpixmap.scaled(ui->label1->width()/8*8,ui->label1->height()/8*8,Qt::IgnoreAspectRatio,Qt::FastTransformation);
    
26.     ui->label1->setPixmap(m_Qpixmap);
    
27. }

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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