本文用EMIO的方式在主板上演示串口的hello world例程（适用于主板Type C 端口的UART资源）
- 此章节内容适用于Smart ZYNQ SP SP2和 SL 版的板子 ( 不包含Smart ZYNQ 标准版 )，如是标准版或本站其他板子请看对应板子目录
- 本文在 vivado2018.3版本上演示
(备注 最早V1.0版本上的丝印 TX 和 RX 丝印标识反了，以原理图为准)
PS端串口的映射有两种，方式一 直接通过ZYNQ的PS专用串口的IO口。 方式2 PS端的UART 通过EMIO方式映射到任意PL端口进行引出，两种方式的效果是完全一样的（方式二可以拓展到PL端的任意IO口）。因为我们的串口是连接在PL端的，所以这里我们用方式二通过EMIO将UART 映射到PL端 IO上。
由下图可知， 主板的UART功能接在 ZYNQ PL端的 L17脚和M17脚了，即 ZYNQ的TX是 连接L17，ZYNQ的RX是连接M17 (备注 V1.0板子上的丝印 TX 和 RX标反了，以原理图为准)
一、工程创建
工程创建的过程可以参考实验一中的内容，这里不详细描述了。基于Smart ZYNQ (SP/SP2/SL 版) 的PS实验一 GPIO之用EMIO方式点亮LED（完整图文） (芯片型号选XC7Z020CLG484-1)
二、Vivado 中的设置
1）创建一个BLOCK设计 ：IP INTEGRATOR→Create Block Design，在弹出的对话框中输入设计名，最后点击“OK”，如下图所示
2) 在右侧的窗口里 ，点击加号，在选择框里搜索ZYNQ，并找到ZYNQ7 PROCESSING SYSTEM ，双击并打开
3）软件自动生成了一个 zynq的block 如下图所示，接下来要做一些相应的设置，双击下图中的ZYNQ核
4）依次在弹窗里找到DDR Configuration→DDR Controller Configuration→DDR3，在Memory Part下拉菜单中根据自己板子上的DDR来选择相应的DDR3，本实验所用到型号：MT41K256M16RE-125，数据位宽选择16bit 最后点击“OK”,如下图所示。
5) 添加 uart功能:由下图可知， 主板的UART功能接在 ZYNQ PL端的 L17脚和M17脚了，即 ZYNQ的TX是 连接L17，ZYNQ的RX是连接M17 (备注 V1.0板子上的丝印 TX 和 RX标反了，以原理图为准)
使能UART 0 并在IO选项里选择EMIO方式
6）点击“Run Block Automation”如下图所示。在弹出的选项中保持默认，点击“OK”，即可完成对ZYNQ7 Processing System的配置
7）用线将M_AXI_GP0_ACLK与 FCLK_CLK0连接起来
因为我们增加了EMIO 的UART，所以这里需要将UART的引脚引出 ，右键选择ZYNQ模块的UART_0，然后选择Make External
8）source→Design Source ，右键我们创建的BLOCK工程，点击create HDL wrapper，打包BLOCK文件并生成.v代码
9) 点击绿色箭头RUN 对代码进行编译
10) 点击RTL 中的SCHEMATIC , 并选择右边出现的 IO Ports 来增加UART 0 EMIO部分的管脚定义(这一步也可以在约束文件中定义, 可看之前的例子)
将 UART 部分的 TX RX 分别设置成 L17，M17 电压属性设置成 LVCMOS33, 之后保存
11) 生成bit文件 :按下Generate Bitstream 完成综合以及生成bit文件（会弹出窗口要求保存 约束规则文件）
三、SDK程序编写
1）File→Export→Export hardware…，在弹出的对话框中勾选“include bitstream”，点击“OK”确认，如下图所示。
2）File→Lauch SDK，在弹出的对话框中，保存默认，点击“OK”，如下图所示。
系统将自动打开SDK开发环境
3）新建一个工程 file→new→Application Project，来新建一个“Application Project”，如下图所示。
4）在新建工程名中输入自己的工程名称(UART)，点击NEXT
5)选择一个空工程,点击完成
6) 在空工程中创建我们自己的代码
展开我们创建的工程,在src目录上右键，选择New->Source File，如下图所示：
在弹出的窗口中创建一个main.c文件
7）书写自己的代码
7.1小贴士：
在初次写PS部分的代码时，如GPIO代码 和UART代码，不知道怎么写的情况下，其实可以通过打开 BSP工程下的 system.mss文件， 然后在右边导入需要的参考例程， 然后将例程中自己需要的部分（如GPIO初始化，或者UART的写和读代码COPY到自己工程的main函数中）再进行修改。
7.2 复制 下列代码 到 main.c
#include "xparameters.h"
#include "xuartps.h"
#include "xil_printf.h"
XUartPs Uart_Ps_0; /* The instance of the UART Driver */
int UART_init(){
XUartPs_Config *Config;
int Status;
Config = XUartPs_LookupConfig(XPAR_XUARTPS_0_DEVICE_ID);
Status = XUartPs_CfgInitialize(&Uart_Ps_0, Config, Config->BaseAddress);
XUartPs_SetBaudRate(&Uart_Ps_0, 115200);
return Status;
}
void UartPs_HelloWorld()
{
u8 HelloWorld[] = "Hello World ";
int SentCount = 0;
while (SentCount < (sizeof(HelloWorld) - 1)) {
XUartPs_Send(&Uart_Ps_0, &HelloWorld[SentCount], 1);
SentCount++;
}
}
int main(void)
{
int Delay;
UART_init();
while(1){
UartPs_HelloWorld();
for (Delay = 0; Delay < 100000000; Delay++);
}
}
我这边参考了官方的代码， 并做了一定的删减（删除了不必要的初始化验证等），将UART 0进行了初始化， 并且在helloworld的代码中，端口进行helloworld的字符串输出，反复循环。
8.代码下载验证
先对 RUN AS 的环境进行配置
在弹出的窗口中 对4个 方框都进行勾选操作，以确保每次运行都会重新启动系统，并且重新编程FPGA， 这样就不会出现下载程序debug的时候概率性不工作的问题了（不勾选情况下，板子本身运行程序的时候，再重新debug会概率性出现下载报错的情况）PS没有出现 下图对话框，可以先点绿色箭头DEBUG一下 ，再重新 点选上图RUN CONFIGURATIONS 的选项
设置好之后，选择Run As -> Launch on Hardware (System Debugger)
经过上述操作后，串口就会正常输出数据了，此时用串口助手去查看，可以看到 系统在不停的发送 hello world字符串（串口波特率 115200）
备注 ZYNQ芯片功能非常强大，上述仅进行简单的helloworld演示， 实际串口功能还可以调用中断，调用FIFO等，这个各自自行学习尝试了。
- 本文的完整工程下载：08_PS_UART_TEST
- VIVADO的版本：2018.3
- 工程创建目录：E:\Smart_ZYNQ_SP_SL\SDK\08_PS_UART_TEST
- 工程适用主板: Smart ZYNQ (SP / SP2 / SL) （不适用于Smart ZYNQ 标准版 ）