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| 项目 | XSA 文件 | 硬件配置说明 |
|---|---|---|
CPU_noint |
CPU_noint_wrapper.xsa |
无中断平台：仅含 AXI GPIO×3（开关、LED、按键、数码管），无 INTC、无 AXI Timer。适合纯轮询方式读取外设的简单应用。 |
CPU_INT |
CPU_Int_wrapper.xsa |
基础中断平台：含 INTC（中断控制器）、AXI GPIO×3、AXI Timer，支持快速中断模式。用于中断方式驱动开关/按键/数码管的场景。 |
CPU_INT_TIMER |
CPU_INT_wrapper.xsa |
增强中断平台（通用考试平台）：与 CPU_INT 硬件结构类似（INTC + AXI GPIO×3 + AXI Timer），XSA 来源不同。不含串行通信模块（无 UART、无 SPI），是涉及全部微机原理实验考试题目都通用的硬件平台。所有 12 道实验题目 + 2026.6.15 期末考试的参考答案均基于此平台，见 微机原理实验备考/ 目录。 |
CPU_UART |
CPU_UART_wrapper.xsa |
UART 通信平台：在 CPU_INT_TIMER 基础上增加 AXI UARTLite×2（UART1 + UART2），支持双 MicroBlaze 串口通信。 |
CPU_SPI |
CPU_SPI_wrapper.xsa |
SPI 通信平台：在 CPU_INT_TIMER 基础上增加 AXI Quad SPI 模块，支持 SPI 主从通信。 |
本仓库包含三层结构：硬件平台（Platform） → 软件应用（Application） → 备考资料（Exam Prep）。建议按以下顺序学习和使用：
| 学习阶段 | 平台 | 说明 |
|---|---|---|
| 入门 | CPU_noint |
最简单的纯轮询平台，理解 GPIO 基本操作：读开关、写 LED、控制数码管 |
| 进阶 | CPU_INT_TIMER |
含中断和定时器，学习普通中断模式和动态扫描原理。所有考试题目均基于此平台 |
| 提高 | CPU_INT |
与 CPU_INT_TIMER 硬件相同，但使用快速中断模式，了解硬件向量跳转机制 |
| 扩展 | CPU_UART / CPU_SPI |
增加串行通信模块，用于学习 UART / SPI 通信协议 |
每个硬件平台的详细说明见对应目录下的
readme.md。
根据硬件平台选择对应的软件应用工程进行实践：
CPU_noint→TASK_NOINT_：学习纯轮询方式驱动外设CPU_INT_TIMER→TASK_INT_0+Test：学习普通中断方式，理解硬件初始化流程CPU_INT→TASK_FAST_INT：学习快速中断方式，对比与普通中断的差异CPU_UART→UART：学习 UART 串口通信
三种驱动方式（轮询/普通中断/快速中断）的详细对比见
并行IO设计说明/readme.md。
如需备考微机原理实验考试，重点关注 CPU_INT_TIMER 平台 + TASK_INT_0 普通中断模式：
- 阅读备考文档：
微机原理实验备考/微机原理实验备考文档.md— 包含完整的中断框架、模板代码、核心逻辑总结 - 逐题练习：
微机原理实验备考/test1.c~test12.c，每题配有题目说明（.md）和参考答案（.c） - 掌握模板：
微机原理实验备考/template.c— 标准初始化框架，考试时可直接套用 - 熟悉硬件资源：GPIO×3（开关+LED、数码管位选+段码、按键）、Timer×2、INTC
- 理解三种中断：开关中断（GPIO0）、按键中断（GPIO2）、定时器中断（Timer0）
Vivado 生成 XSA → Vitis 创建 Platform → Vitis 创建 Application → 编写/调试 C 代码
- 用 Vivado 生成硬件 XSA 文件
- 在 Vitis 中导入对应 Platform 项目（
CPU_xxx/目录） - 创建 Application 项目，关联对应 Platform
- 编写 C 代码并编译调试
每个硬件平台的
readme.md中列出了所有兼容的应用工程，详见各平台说明。
| Application | 对应 Platform | 驱动方式 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
TASK_NOINT_ |
CPU_noint |
轮询（Polling） | 全轮询方式交互程序。不使用任何硬件中断和定时器。主循环中通过轮询 GPIO 数据寄存器检测按键，软件延时循环扫描 8 位数码管，在延时间隙中轮询 GPIO ISR 寄存器检测开关变化。按键按下期间数码管暂停显示。 |
TASK_INT_0 |
CPU_INT_TIMER |
普通中断（Normal Interrupt） | 中断驱动交互程序。统一 ISR 入口 My_ISR()，软件读取 INTC ISR 寄存器分发中断。开关中断控制 LED，按键中断更新数码管缓冲区，定时器中断驱动 8 位数码管动态扫描（~10µs/位）。 |
TASK_FAST_INT |
CPU_INT |
快速中断（Fast Interrupt） | 快速中断交互程序。每个 ISR 独立声明 __attribute__((fast_interrupt))，硬件直接通过 IVAR 向量跳转，无需软件分发。功能同 TASK_INT_0，但中断响应延迟更低。 |
三种驱动方式的详细对比见
并行IO设计说明/readme.md。
| Application | 对应 Platform | 驱动方式 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
UART |
CPU_UART |
普通中断 | 双 UART 通信程序。开关中断触发 → UART1 TX → UART2 RX → LED 显示（16 位分高/低 8 位两字节传输）；按键中断触发 → UART2 TX → UART1 RX → 数码管段码缓冲区更新。定时器驱动 8 位数码管动态扫描。 |
串行 IO 设计的详细硬件升级说明见
串行IO设计/readme.md。
| Application | 对应 Platform | 驱动方式 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
CPU_qq |
CPU_INT |
轮询 | 最简单的 GPIO 测试程序。主循环轮询 GPIO ISR 寄存器检测 16 位拨码开关状态变化，同步点亮对应 LED 并通过 UART 打印。不涉及按键、数码管、定时器或中断。 |
Test |
CPU_INT_TIMER |
中断 | 多功能显示测试程序。5 个按键对应 5 种模式：C=流水灯（3 档速度）、L=LED 反映开关/循环左移、D=左边 4 位数码管+LED 奇数位亮、R=右边 4 位数码管+LED 偶数位亮、U=低 4 位带符号十进制滚动显示（2 档速度）。 |
| 工程 | README | 流程图 |
|---|---|---|
TASK_NOINT_ |
TASK_NOINT_/readme.md |
并行IO设计说明/TASK_NOINT_流程图_Mermaid.txt |
TASK_INT_0 |
TASK_INT_0/readme.md |
并行IO设计说明/TASK_INT_0_流程图_Mermaid.txt |
TASK_FAST_INT |
TASK_FAST_INT/readme.md |
并行IO设计说明/TASK_FAST_INT_流程图_Mermaid.txt |
三种方式的设计思路详细对比（含硬件要求、初始化流程、ISR 结构、中断响应路径、适用场景等）见
并行IO设计说明/readme.md及并行IO设计说明/三种代码设计思路对比.docx。
| 工程 | README | 硬件升级说明 |
|---|---|---|
UART |
UART/readme.md |
串行IO设计/CPU_INT_TIMER到CPU_UART硬件升级说明.md |
串行 IO 设计的完整说明（含 UART IP 核添加步骤、Vivado Block Design 配置、双 UART 通信协议等）见
串行IO设计/readme.md。
以下源码基于 CPU_INT_TIMER 平台，使用普通中断模式 + xil_io 寄存器级编程，与实验题目一一对应。源码与对应题目说明见 微机原理实验备考/ 目录。
| 题目 | 对应.c | 对应.md | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| 0 | — | — | GPIO 初始化 + INTC 初始化 + Timer 初始化 标准模板 |
| 1 | test1.c |
test1.md |
LED 实时 + 全部数码管显示按键字符（C/U/L/R/D） |
| 2 | test2.c |
test2.md |
LED 实时 + 数码管依次显示按键字符 |
| 3 | test3.c |
test3.md |
定时器 1 秒 + 数码管 1 位循环 0~F（按键切换位置） |
| 4 | test4.c |
test4.md |
定时器 1 秒 + 数码管第 1 位自动递增 0~F |
| 5 | test5.c |
test5.md |
开关低 4 位十六进制 + 数码管 4 位 16 进制显示 + LED 实时 |
| 6 | test6.c |
test6.md |
开关 16 进制显示 + L 左移 / R 右移 |
| 7 | test7.c |
test7.md |
开关 16 进制显示 + C 高 8 位 / R 低 8 位 |
| 8 | test8.c |
test8.md |
开关 16 进制显示 + C 自左移 / R 自右移（移出变 0） |
| 9 | test9.c |
test9.md |
开关 16 进制显示 + C 左移 / R 右移 / L 低 8 位 / U 停止 |
| 10 | test10.c |
test10.md |
开关 16 进制显示 + C 最低位 / R 自动左右移循环 |
| 11 | test11.c |
test11.md |
开关 16 位拆分为高 8 位左右移 + 低 8 位左右移 |
| 12 | test12.c |
test12.md |
滚动显示"3456" + C 开始 / L 左移 / R 右移 / U 停止 |
| 2026.6.15 | 2026.6题目&代码/test_2026_6_15.c |
2026.6题目&代码/2026_6_15题目.md |
期末考试题：BTNC→LED低8位显示1111 0000；BTNL→三态循环：1Hz左移/1Hz右移/停止 |
📁 目录：
微机原理实验备考/
| 文件 | 说明 |
|---|---|
微机原理实验备考文档.md |
综合备考总结：硬件平台清单、共阳段码表/位码表、全局变量模板、中断初始化模板、ISR 标准结构、核心 C 语言逻辑、常见 BUG 汇总、考试建议优先级 |
微机原理实验题目.md |
12 道实验题目完整说明（含功能要求、设备清单、评分要点、步骤提示） |
template.c |
标准代码模板（含 GPIO/INTC/Timer 初始化完整代码框架） |
每题均配有 .c 源码和 .md 题目说明：
| 题号 | 源码 | 题目说明 | 难度 |
|---|---|---|---|
| 1 | test1.c |
test1.md |
★★☆ |
| 2 | test2.c |
test2.md |
★★☆ |
| 3 | test3.c |
test3.md |
★★★ |
| 4 | test4.c |
test4.md |
★★☆ |
| 5 | test5.c |
test5.md |
★☆☆ |
| 6 | test6.c |
test6.md |
★★☆ |
| 7 | test7.c |
test7.md |
★★☆ |
| 8 | test8.c |
test8.md |
★★★ |
| 9 | test9.c |
test9.md |
★★★ |
| 10 | test10.c |
test10.md |
★★★ |
| 11 | test11.c |
test11.md |
★★★ |
| 12 | test12.c |
test12.md |
★★★★ |
| 2026.6.15 | 2026.6题目&代码/test_2026_6_15.c |
2026.6题目&代码/2026_6_15题目.md |
★★★★（期末考试题） |
- 硬件设备：GPIO_0（开关 16 位输入 + LED 16 位输出）、GPIO_1（位选 8 位输出 + 段码 8 位输出）、GPIO_2（按键 5 位输入）、Timer_0（定时器）、INTC_0（中断控制器）
- 段码/位码：共阳极数码管段码 0
F 完整表 + "3 位相同"助记口诀、位码 0x7F0xFE - 中断系统：GPIO 中断使能流程、Timer 初始化流程、INTC 初始化流程、My_ISR 标准结构
- 核心操作：开关读取、按键消抖（延时+再次确认）、动态扫描、十六进制拆分、移位操作、慢速计数器
- 2026.6.15 期末新增：BTNC 静态设置 + BTNL 三态循环（
count%3状态机控制左移/右移/停止），LED 整体循环移位（Led_current变量维护）
d:/Vivado/Vitis/Projects/
├── README.md # 本文件（总览索引）
│
├── 并行IO设计说明/ # 并行 IO 设计文档
│ ├── readme.md # 三种驱动方式总览与对比
│ ├── 三种代码设计思路对比.docx # 轮询/普通中断/快速中断对比
│ ├── CPU_INT_TIMER_关键头文件总结.docx
│ ├── TASK_FAST_INT_流程图_Mermaid.txt
│ ├── TASK_INT_0_流程图_Mermaid.txt
│ └── TASK_NOINT_流程图_Mermaid.txt
│
├── 串行IO设计/ # 串行 IO 设计文档
│ ├── readme.md # UART 硬件升级概要
│ └── CPU_INT_TIMER到CPU_UART硬件升级说明.md
│
├── 微机原理实验备考/ # 备考资料
│ ├── 微机原理实验备考文档.md # 综合备考总结
│ ├── 微机原理实验题目.md # 12 道实验题目
│ ├── template.c # 标准代码模板
│ ├── test1.c ~ test12.c # 12 道题目源码
│ ├── test1.md ~ test12.md # 12 道题目说明
│ ├── 2026.6题目&代码/ # 2026.6期末考试题
│ │ ├── 2026_6_15题目.md # 题目描述
│ │ ├── test_2026_6_15.c # 参考答案源码
│ │ └── 实验报告.md # 实验报告
│
├── TASK_NOINT_/ # 轮询方式
│ └── readme.md # 详细说明（含消影原理分析）
│
├── TASK_INT_0/ # 普通中断方式
│ └── readme.md # 详细说明（含 Vivado 配置要求）
│
├── TASK_FAST_INT/ # 快速中断方式
│ └── readme.md # 详细说明（含 IVAR/IMR 配置）
│
├── UART/ # 双 UART 通信
│ └── readme.md # 详细说明（含通信协议）
│
├── CPU_noint/ # 硬件平台：无中断
├── CPU_INT/ # 硬件平台：基础中断
├── CPU_INT_TIMER/ # 硬件平台：增强中断
├── CPU_UART/ # 硬件平台：UART
├── CPU_SPI/ # 硬件平台：SPI
├── CPU_qq/ # 应用：GPIO 简易测试
├── Test/ # 应用：多功能显示测试
│
└── Test/src/ # 测试代码
└── test.c