浅谈MIO、EMIO、AXI-GPIO的区别

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MIO（Multiplexed I/O）

MIO是Processing System (PS)部分的复用I/O接口：

直接连接到PS部分的硬核处理器

固定的物理引脚位置

支持多种外设功能复用

较低的延迟性能

MIO 类似于单片机上的 GPIO 可以灵活配置输出输入模式以及端口功能复用（硬件IIC、SPI、UART等）

EMIO（Extended Multiplexed I/O）

EMIO是MIO的扩展：

通过PL（Programmable Logic）部分实现

引脚位置可灵活配置

可扩展更多I/O接口

相比MIO有额外的延迟

EMIO 相当于将 PS 端口逻辑资源连接到 PL 端上，IO口可以灵活调整，但仍然消耗 PS 端资源，几乎不消耗 PL 资源

AXI-GPIO

AXI-GPIO是基于AXI总线的通用目的I/O接口：

完全在PL部分实现

通过AXI总线与处理器通信

配置更加灵活

适用于需要软件控制的场景

AXI-GPIO 相当于通过驱动程序访问的外设芯片（如 GPIO 扩展芯片），需要消耗 PL 资源并通过总线通信，但提供了更大的灵活性。也就是说它是用 PL 资源堆积的 IO

三者的主要区别

特性	MIO	EMIO	AXI-GPIO
实现位置	PS	PS通过PL	PL
引脚位置	固定	可配置	可配置
延迟性能	最好	中等	较高
灵活性	较低	中等	最高

使用场景建议

根据不同的应用需求，可以选择合适的I/O接口方式：

对于需要快速响应的简单 I/O 操作，优先选择 MIO

当需要更多 I/O 接口且对延迟要求不严格时，可以使用 EMIO

如果需要复杂的控制逻辑和高度可配置性，建议使用 AXI-GPIO

注意

EMIO 和 MIO 在软件编程接口和调用方式上完全相同，使用同样的 API 函数和开发方法。两者的主要区别在于管脚编号的分配：MIO 使用较低的管脚编号范围，从 0 到 53，而 EMIO 则使用较高的管脚编号范围，从 54 到 117。这种编号划分使得系统能够清晰地区分和管理这两种不同类型的 I/O 接口。

参考文档

zynq 中EMIO MIO AXIGPIO区别

MIO:多功能IO接口，属于PS部分的原生IO，这些引脚可以用在GPIO、SPI、UART、TIMER、Ethernet、USB等功能上，每个引脚都同时具有多种功能，故叫多功能IO

http://www.hellofpga.com/index.php/2021/08/08/zynq_emio_mio_axi_gpio/#