Xilinx的四個pynq類和PL接口

PS/PL Interfaces

Zynq在PS和PL之間有9個AXI接口。 在PL方面，有4x AXI Master HP（高性能）端口，2x AXI GP（通用）端口，2x AXI Slave GP端口和1x AXI Master ACP端口。 PS中還有連接到PL的GPIO控制器。

有四個pynq類用于管理Zynq PS（包括PS DRAM）和PL接口之間的數據移動。

1.GPIO - 通用輸入/輸出

2.MMIO - 內存映射IO

3.Xlnk - 內存分配

4.DMA - 直接內存訪問

使用的類取決于IP連接的Zynq PS接口以及IP的接口。

在PYNQ上運行的Python代碼可以使IP通過AXI Slave訪問連接到GP端口。 MMIO可用于執行此操作。

連接到AXI Master端口的IP不受PS的直接控制。 AXI Master端口允許IP直接訪問DRAM。在執行此操作之前，應分配內存以供IP使用。 Xlnk類可用于執行此操作。對于PS DRAM和IP之間的更高性能數據傳輸，可以使用DMA。 PYNQ提供DMA類。

在設計自己的 overlay時，您需要考慮所需的IP類型以及它如何連接到PS。然后，您應該能夠確定使用IP所需的類。

PS GPIO

從Zynq PS到PL有64個GPIO（線路）。

來自PS的PS GPIO線可以作為非常簡單的方式用來進行PS和PL之間通信。 例如，GPIO可用作復位或中斷的控制信號。

IP連接到GPIO，不必映射到系統存儲器映射。

有關使用PS GPIO的更多信息，請參閱PS GPIO部分。

MMIO

連接到AXI Slave GP端口的任何IP都將映射到系統存儲器映射中。 MMIO可用于讀/寫內存映射位置。 MMIO讀或寫命令是將32位數據傳輸到存儲器位置或從存儲器位置傳輸32位數據的單個事務。 由于不支持突發指令，MMIO最適合從IP連接到AXI Slave GP端口讀取和寫入少量數據。

有關使用MMIO的更多信息，請參閱MMIO部分。

Xlnk

必須先分配內存，然后才能通過IP訪問內存。 Xlnk允許分配內存緩沖區。 Xlnk分配一個連續的內存緩沖區，允許在PS和PL之間有效地傳輸數據。 Python或其他代碼運行在PS端的Linux上，可以直接訪問內存緩沖區。

當PYNQ運行Linux時，緩沖區將存在于Linux虛擬內存中。 Zynq AXI Slave端口允許overlay中的 AXI-master IP訪問物理內存。 Xlnk還可以提供指向緩沖區的物理內存指針，該指針可以發送到overlay中的IP。 物理地址存儲在分配的內存緩沖區實例的physical_address屬性中。 然后，overlay中的IP可以使用物理地址訪問同一緩沖區。

有關使用Xlnk的更多信息，請參閱Xlnk部分。

DMA

AXI stream接口通常用于高性能流應用。 AXI stream可以通過DMA與Zynq AXI HP端口一起使用。

pynq DMA類支持AXI直接內存訪問IP。 這允許數據從DRAM讀取，并發送到AXI stream，或從stream接收并寫入DRAM。

有關使用DMA的更多信息，請參見DMA部分。

Interrupt

有一些專用中斷與python環境中的asyncio事件相關聯。 要集成到PYNQ框架中，必須將專用中斷連接到AXI中斷控制器，該控制器又連接到PS的第一個中斷線。 如果需要超過32個中斷，則可以級聯AXI中斷控制器。 對于不受PYNQ直接控制的IP，例如SDSoC加速器，這種安排使其他中斷空閑。

中斷由Interrupt類管理，實現基于asyncio構建，asyncio是Python標準庫的一部分。