來源：FPGA FAE技術(shù)分享選集

RF Data Converters驅(qū)動API是AMD Xilinx為RFSoC提供的一套軟件接口，用于控制Data Converters(RF-ADC和RF-DAC)的硬件功能。它作為用戶應(yīng)用程序與底層硬件寄存器之間的抽象層，封裝了復(fù)雜的配置流程和時序控制，使開發(fā)者能夠通過函數(shù)調(diào)用直接管理射頻信號鏈的關(guān)鍵參數(shù)。

RF Data Converters驅(qū)動API在絕大多數(shù)實際應(yīng)用場景中是必須的，尤其是在需要動態(tài)控制、多設(shè)備同步或復(fù)雜校準(zhǔn)的場景。雖然理論上系統(tǒng)參數(shù)完全靜態(tài)不變（例如僅需一次初始化且無需動態(tài)調(diào)整）或者通過直接寄存器操作可以不用API，但缺點是代碼可維護(hù)性差、無法適應(yīng)需求變更、且同步功能難以實現(xiàn)，顯著增加開發(fā)難度、調(diào)試風(fēng)險和后期維護(hù)成本。對于基于RFSoC的射頻系統(tǒng)開發(fā)，掌握并合理使用驅(qū)動API是高效、可靠實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)的必要前提。

RFDC API介紹

AMD Xilinx的RFDC驅(qū)動API提供了高度靈活的配置能力，涵蓋混頻器、QMC、時鐘同步等關(guān)鍵功能，支持動態(tài)更新與多設(shè)備同步。RFDC驅(qū)動基于libmetal構(gòu)建，裸機(jī)和Linux使用相同的驅(qū)動程序。兩個軟件平臺的驅(qū)動程序都在AMD提供的libmetal軟件層上運行。這種設(shè)計選擇帶來了多方面的技術(shù)優(yōu)勢，尤其在異構(gòu)計算平臺（如RFSoC的ARM + FPGA架構(gòu)）中體現(xiàn)得尤為明顯：可以統(tǒng)一硬件抽象層，適配多操作系統(tǒng)（Linux/RTOS/裸機(jī)）及Xilinx異構(gòu)平臺（如RFSoC、Versal），降低移植成本，簡化中斷處理，內(nèi)存與緩存的一致性，與OpenAMP深度集成，支持復(fù)雜異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)等等。

驅(qū)動程序由以下文件組成：

?API

xrfdc.c :此文件中實現(xiàn)了用戶接口API函數(shù)。

xrfdc.h :此文件中提供了用戶接口API原型。該文件提供了驅(qū)動程序?qū)嵗Y(jié)構(gòu)的原型，以及API中使用的所有其他結(jié)構(gòu)的原型。該文件實現(xiàn)了實用的內(nèi)聯(lián)函數(shù)用于訪問驅(qū)動程序和IP中的各種數(shù)據(jù)。

xrfdc_mts.c :該文件實現(xiàn)了多Tile同步API函數(shù)。

xrfdc_mixer.c :該文件實現(xiàn)了混頻器API函數(shù)。

xrfdc_clock.c :該文件實現(xiàn)了與時鐘相關(guān)的API函數(shù)。

xrfdc_mb.c :該文件實現(xiàn)了多頻段API函數(shù)。

xrfdc_ap.c :該文件實現(xiàn)了模擬路徑API函數(shù)。

xrfdc_dp.c :該文件實現(xiàn)了數(shù)字路徑API函數(shù)。

xrfdc_sinit.c :該文件實現(xiàn)了初始化API函數(shù)。

?硬件寄存器映射

xrfdc_hw.h :該文件提供了硬件寄存器映射的定義。同時，該文件還

提供了Zynq UltraScale+ RFSoC寄存器接口中各相關(guān)字段的掩碼。

?中斷處理

xrfdc_intr.c :實現(xiàn)了處理IP核各類中斷和錯誤的函數(shù)。

關(guān)于RFDC的API函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等詳細(xì)介紹可以參考Xilinx的PG269文檔。

RFDC API使用

在大規(guī)模MIMO通信、相控陣?yán)走_(dá)、多芯片級聯(lián)擴(kuò)展等應(yīng)用中需要多Tile的ADC、DAC嚴(yán)格對齊同步。在RF Data Converters啟動時，同一Tile內(nèi)的轉(zhuǎn)換器始終是對齊的，但不能保證確定的延時。在多Tile系統(tǒng)中，不能保證具有確定的延時，甚至不能保證跨Tile的延時對齊。這需要我們必須提供一種機(jī)制來對齊這些Tile。RFSoC多Tile同步通過硬件時鐘信號SYSREF與驅(qū)動API共同實現(xiàn)，確?？鏣ile/芯片的時鐘與數(shù)據(jù)嚴(yán)格對齊。這里我們以實現(xiàn)多個Tile之間的同步為例來介紹RFDC API的使用。

1.參照前面RFDC IP設(shè)計文章，在Vivado里配置好RFDC IP后生成bit文件，然后導(dǎo)出xsa文件；

2.在Vitis里選擇Vivado設(shè)計生成的xsa新建一個平臺項目，選擇standalone，處理器選cortexa53，然后單擊完成；

3. 修改平臺BSP的設(shè)置，勾選libmetal庫，然后單擊OK；

4. 選擇剛剛創(chuàng)建的平臺新建一個空的應(yīng)用程序；

5.將Vitis安裝路徑data/embeddedsw

/XilinxProcessorIPLib/drivers/rfdc_v11_1/examples文件夾下的xrfdc_mts_example.c導(dǎo)入到應(yīng)用程序中；

6.由于是裸機(jī)工程，在剛剛導(dǎo)入的xrfdc_mts_example.c中添加宏定義：#define __BAREMETAL_；

7.Build工程，連接板子加載程序調(diào)試看是否打印了Successfully ran MTS Example，打印了說明多tile同步成功。然后可以去觀察硬件adc、dac的延時對齊效果了。

Petalinux操作系統(tǒng)中RFDC API使用跟裸機(jī)步驟差不多，但是要注意的是在進(jìn)行debug時要是出現(xiàn)SDK hangs when it attempts to run metal_init時，網(wǎng)上有通過加驅(qū)動庫的方式來解決，但是還會出現(xiàn)如下報錯：

其實只要不勾選Auto-attach Process children就能解決該問題。