作者：Steve Leibson, 賽靈思戰略營銷與業務規劃總監
亞當泰勒
我前面幾篇博文中的案例，需要通過RS-232（事實上是一個USB轉串口的設備）來控制Adafruit NeoPixel陣列中的每一個RGB LED像素的設置。因此我需要在PC（DTE）和MicroZed（DCE）之間實現一個基本的通信協議。

我將要使用Zynq PS中的UART來發送和接收數據，在BSP中，它被聲明為STDIO，如下所示：

這個聲明允許我使用getchar()函數來實現NeoPixel通信協議。

這是因為我不想重新去創造一個新的協議—為什么每個工程師都要這樣做呢？—這個簡單的協議使用8位ASCII字符交換數據。（這是一個ASCII碼表）使用這個協議，通過發送下面這樣的數據格式，就能對每一個像素進行設置。

使用這個協議來更新若干個像素，每一個像素都需要通過上面的那個包格式進行更新，這些包是按順序發送的，速率是115200bps，不帶奇偶校驗。

使用這個協議，可以根據FPGA中用于存儲像素值的內部存儲器的大小來決定NeoPixel條的長度，因為FPGA存儲器可以存儲4096個像素，所以LED條可以非常長，對于喜歡冒險的設計人員來說，可以很容易地在幾分鐘內就能增加它的長度。

在軟件上，我要做的事情是實現一個簡單的狀態機，在各個狀態中循環，接收像素值，然后把接收到的數據存儲到Block RAM正確的位置上。

當通過串口連接接收到所有的數據后，接收到的紅、綠和藍的字節被組合成一個24位字的格式，然后寫到FPGA Block RAM的正確的地址上，這樣，如果像素被使能，Zynq SoC PL可以給它們設置相應的顏色。

總之，這是一個非常簡單的通信協議。但是，在發送數據的時候，有時候會出現一些通信通道的問題（比如噪聲或者毛刺），這可能會對性能產生不良影響，這也就是為什么這個協議必須要能夠處理錯誤的原因。

實現這個協議的狀態機僅僅需要用到7個狀態，在下面的附件中可以看到這些狀態。這個代碼還不是最終版本，因為還需要編寫代碼，通過串行連接對接收到的數據進行響應，這樣就能使用一個簡單的終端程序對串行接口進行校驗。這是我的驗證策略的一部分，在我發表的上一篇博文中已經討論過了（“亞當泰勒玩轉MicroZed連載35：用MicroZed驅動Adafruit RGB NeoPixel LED陣列（第6節）”）

我使用的RS-232終端程序叫做 termite，它有一個hex-view插件，這樣我就能直接發送16進制碼。這個方法使得我能非常容易在筆記本電腦上發送16進制碼，來測試協議是否能像預期的那樣工作，同時，可以通過破壞數據來檢查錯誤處理能力以及協議的可恢復性。這是一張termite終端應用的截圖：

上一篇博文中講了驗證的內容，這篇博文中講了串行接口。在我的下一篇博文中，我將要描述GUI的開發和最終系統的測試。然后，我將要開始介紹學習使用Zynq的更多令人興奮的方面。

這個例子對你有用嗎？

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