ZYNQ学习之旅--PS_XADC_zynq ps和pl读温度

简介

在ZYNQ的PL端有一个数模混合模块——XADC，它是一个硬核。XADC包含两个模数转换器（ADC），
一个模拟多路复用器，片上温度和片上电压传感器等。我们可以利用这个模块监测芯片温度和供电电压，也可以用来测量外部的模拟电压信号。
ZYNQ SoC 的 XADC 模块包括两个 12 位的模数转换器，转换速率可以达到 1MSPS（每秒一百万次采
样）。它带有片上温度和电压传感器，可以测量芯片工作时的温度和供电电压。用户可以设置报警阈值，用来检测温度过高或者供电电压异常等事件。除此之外，通过 XADC 内部的模拟多路复用器，它还支持最多17 路外部模拟输入信号的测量，且支持单极、双极和差分等信号类型。在 7 系列的 FPGA 中，XADC 提供了 JTAG 和 DRP（dynamic reconfiguration port）接口，用于访问其内部的状态和控制寄存器。在 ZYNQ-7000 SoC 器件中，XADC 增加了一个 PS-XADC 接口，用于 PS 中的软
件控制 XADC 模块。
XADC 模块的系统框图如下所示：

在图 中 PL-JTAG 接口可以用于开发工具（Vivado）控制 XADC 模块，包括读取芯片温度信息等。而运行在 PS 中的软件则可以通过两种方式与 XADC 进行通信：
1、 通过 PS-XADC 接口，此时不需要对 PL 进行编程配置；
2、 通过 PS 到 PL 的 AXI Master 接口（M_AXI_GP），此时需要在 PL 中调用 AXI XADC IP 核。
在使用 PS 控制 XADC 时，如果对应用的性能要求较高，则推荐第二种方式，它使用的是一个并行的数
据路径（DRP 接口）。而 PS-XADC 接口同 PL-JTAG 接口一样，使用的是串行的数据路径，相对较慢。不过使用 PS-XADC 接口不占用 PL 的资源，也不需要对 PL 进行编程，只需要对 PL 部分供电即可。需要注意的是，PL-JTAG 接口与 PS-XADC 接口不能同时使用。而 XADC 可以在 PL-JTAG 接口（或 PS-XADC 接口）与 DRP 接口之间进行仲裁。

BD设计

配置ZYNQ核即可。

软件设计

/*
 * main.c
 */
#include <xparameters.h>
#include <xadcps.h>
#include <stdio.h>
#include <xil_types.h>
#include <xil_printf.h>
#include <sleep.h>
#define		XADC_ID		XPAR_PS7_XADC_0_DEVICE_ID

XAdcPs xadc_InstancePtr;
XAdcPs_Config *xadc_config;
u16 temp;
float temprature;
u16 vcc;
float vcc_;

int main()
{
	int status;
	xadc_config = XAdcPs_LookupConfig(XADC_ID);
	status = XAdcPs_CfgInitialize(&xadc_InstancePtr,xadc_config,xadc_config->BaseAddress);
	if(status!=XST_SUCCESS){
		print("failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	status = XAdcPs_SelfTest(&xadc_InstancePtr);
	if(status!=XST_SUCCESS){
		print("failed\n");
		return XST_FAILURE;
	}
	print("selftest success\n");
	//设置为安全模式
	XAdcPs_SetSequencerMode(&xadc_InstancePtr, XADCPS_SEQ_MODE_SAFE);
	while(1){
		//获取温度
		temp = XAdcPs_GetAdcData(&xadc_InstancePtr, XADCPS_CH_TEMP);
		temprature = XAdcPs_RawToTemperature(temp);
		printf("temperature is %.04f c\n",temprature);
		vcc = XAdcPs_GetAdcData(&xadc_InstancePtr, XADCPS_CH_VCCINT);
		vcc_ = XAdcPs_RawToVoltage(vcc);
		printf("vcc is %.04f v\n",vcc_);
		sleep(2);
	}
	return 0;
}

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