亚当泰勒玩转MicroZed连载36：用MicroZed驱动Adafruit RGB NeoPixel LED阵列（第7节）

作者：Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监
亚当泰勒
我前面几篇博文中的案例，需要通过RS-232（事实上是一个USB转串口的设备）来控制Adafruit NeoPixel阵列中的每一个RGB LED像素的设置。因此我需要在PC（DTE）和MicroZed（DCE）之间实现一个基本的通信协议。

我将要使用Zynq PS中的UART来发送和接收数据，在BSP中，它被声明为STDIO，如下所示：

这个声明允许我使用getchar()函数来实现NeoPixel通信协议。

这是因为我不想重新去创造一个新的协议—为什么每个工程师都要这样做呢？—这个简单的协议使用8位ASCII字符交换数据。（这是一个ASCII码表）使用这个协议，通过发送下面这样的数据格式，就能对每一个像素进行设置。

使用这个协议来更新若干个像素，每一个像素都需要通过上面的那个包格式进行更新，这些包是按顺序发送的，速率是115200bps，不带奇偶校验。

使用这个协议，可以根据FPGA中用于存储像素值的内部存储器的大小来决定NeoPixel条的长度，因为FPGA存储器可以存储4096个像素，所以LED条可以非常长，对于喜欢冒险的设计人员来说，可以很容易地在几分钟内就能增加它的长度。

在软件上，我要做的事情是实现一个简单的状态机，在各个状态中循环，接收像素值，然后把接收到的数据存储到Block RAM正确的位置上。

当通过串口连接接收到所有的数据后，接收到的红、绿和蓝的字节被组合成一个24位字的格式，然后写到FPGA Block RAM的正确的地址上，这样，如果像素被使能，Zynq SoC PL可以给它们设置相应的颜色。

总之，这是一个非常简单的通信协议。但是，在发送数据的时候，有时候会出现一些通信通道的问题（比如噪声或者毛刺），这可能会对性能产生不良影响，这也就是为什么这个协议必须要能够处理错误的原因。

实现这个协议的状态机仅仅需要用到7个状态，在下面的附件中可以看到这些状态。这个代码还不是最终版本，因为还需要编写代码，通过串行连接对接收到的数据进行响应，这样就能使用一个简单的终端程序对串行接口进行校验。这是我的验证策略的一部分，在我发表的上一篇博文中已经讨论过了（“亚当泰勒玩转MicroZed连载35：用MicroZed驱动Adafruit RGB NeoPixel LED阵列（第6节）”）

我使用的RS-232终端程序叫做 termite，它有一个hex-view插件，这样我就能直接发送16进制码。这个方法使得我能非常容易在笔记本电脑上发送16进制码，来测试协议是否能像预期的那样工作，同时，可以通过破坏数据来检查错误处理能力以及协议的可恢复性。这是一张termite终端应用的截图：

上一篇博文中讲了验证的内容，这篇博文中讲了串行接口。在我的下一篇博文中，我将要描述GUI的开发和最终系统的测试。然后，我将要开始介绍学习使用Zynq的更多令人兴奋的方面。

这个例子对你有用吗？

原文链接：

? Copyright 2014 Xilinx Inc
如需转载，请注明出处

附件大小
Adam Taylor Part 36 som_7_code.pdf   31.97 KB