四GPIO接口PPT課件

.,1,第4章GPIO接口,.,2,GPIO接口時通用輸入輸出端口，通俗的說，就是一些引腳，可以通過它們輸出高低電平或者通過它們讀入引腳狀態(tài)是高電平還是低電平。GPIO操作是所有硬件操作的基礎(chǔ)，由此擴(kuò)展開來可以了解所有硬件的操作，這是底層開發(fā)人員必須掌握的。本章主要內(nèi)容有：GPIO介紹。按鍵控制LED實(shí)例,本章內(nèi)容：,.,3,4.1GPIO概述,4.1.1GPIO簡介GPIO是ARM芯片最基本的輸入輸出通道，在RVDS下操作類似于單片機(jī)的工作，直接讀寫其寄存器。S5PV210共有237個GPIO端口，分為15組。各組GPIO口的數(shù)量及屬性如下：GPA0:8輸入/輸出引腳。GPA1：4輸入/輸出引腳。GPB：8輸入/輸出引腳。GPC0:5輸入/輸出引腳。GPC1:5輸入/輸出引腳。GPD0:4輸入/輸出引腳。GPD1：6輸入/輸出引腳。,.,4,GPE0、GPE1：13輸入/輸出引腳。GPF0、GPF1、GPF2、GPF3:30輸入/輸出引腳。GPG0、GPG1、GPG2、GPG3:28輸入/輸出引腳。GPH0、GPH1、GPH2、GPH3:32輸入/輸出引腳。GPI：低功率12S、PCM。GPJ0、GPJ1、GPJ2、GPJ3、GPJ4:35輸入/輸出引腳。MP0_1、MP0_2、MP0_3:20輸入/輸出引腳。MP0_4、MP0_5、MP0_6、MP0_7:32輸入/輸出引腳。GPIO的15組引腳既可以作為輸入，也可以作為輸出。除了可以作為輸入/輸出引腳，這些引腳一般都具有其他功能，即引腳復(fù)用，而具體要用哪個功能，需要通過與引腳有關(guān)的控制寄存器來設(shè)置。每組GPIO所具有的其他功能，可查詢S5PV210的芯片手冊。,.,5,4.1.2GPIO寄存器,每組GPIO端口有兩類控制寄存器，分別工作在正常模式和掉電模式（STOP、DEEP-STOP、睡眠模式）。在正常模式下，正常寄存器工作；如果S5PV210進(jìn)入掉電模式，所有配置和上拉/下拉控制由掉電寄存器控制。相關(guān)寄存器的功能描述如下：（1）GPIO的控制寄存器GPxnCON：用來設(shè)置GPIO引腳的功能。（2）GPIO端口的控制寄存器中，每4位控制一個引腳，0000時為輸入IO口，0001時為輸出IO口，其他端口根據(jù)其功能的不同可以單獨(dú)查看S5PV210的芯片手冊。（3）GPIO的數(shù)據(jù)寄存器GPxnDAT用于讀寫引腳的狀態(tài)，及該端口的數(shù)據(jù)。（4）GPIO的上拉/下拉寄存器GPxnPUD用于控制每個端口組上拉/下拉電阻的使能/禁止。某位為0時對應(yīng)引腳使用上拉/下拉電阻，某位為1時對應(yīng)引腳不使用上拉/下拉電阻。,.,6,4.1.3IO操作的步驟,首先，要確定控制過程所用到的GPIO端口的功能，如果只是作為基本輸入/輸出引腳來進(jìn)行控制，則大部分情況下不需要進(jìn)行GPIO上拉/下拉寄存器的設(shè)置，如果需要使用引腳其他功能，則需對照S5pv210的芯片手冊對相應(yīng)位進(jìn)行設(shè)定。其次，要進(jìn)行引腳輸入/輸出方向控制，通過端口控制寄存器進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，完成端口作為輸入/輸出功能或者第二功能引腳的配置（0000表示輸入，0001表示輸出）。最后，對數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行操作完成輸入/輸出功能的實(shí)現(xiàn)，如果設(shè)置為輸入/輸出引腳，則通過讀取數(shù)據(jù)寄存器就能實(shí)現(xiàn)引腳狀態(tài)的讀取，反之，如果設(shè)置為輸出引腳，則通過寫寄存器就能實(shí)現(xiàn)引腳狀態(tài)的設(shè)置。,.,7,4.2按鍵控制LED實(shí)例,4.2.1硬件原理圖本實(shí)例的試驗?zāi)康氖菍?shí)現(xiàn)通過K1-K2控制LED_1-LED_2指示燈。預(yù)期的實(shí)驗現(xiàn)象是按鍵K1-K2分別對應(yīng)指示燈LED_1-LED_2的通斷，當(dāng)按鍵按下時，對應(yīng)的LED指示燈被點(diǎn)亮。按鍵應(yīng)當(dāng)作為輸入引腳來獲取引腳的狀態(tài)判斷按鍵是否被按下；LED指示燈則作為輸出引腳，當(dāng)按鍵被按下以后，設(shè)置LED數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)，控制LED指示燈的亮與滅。,.,8,首先，查看有關(guān)于按鍵的硬件連接圖，如圖所示：按鍵對應(yīng)于EINT0-5，及KP_COL6-7,.,9,GPH0和GPH2的三個寄存器的地址以及每個引腳所對應(yīng)的寄存器位應(yīng)該查詢S5PV210的硬件手冊，如圖所示：,.,10,接下來，查看LED燈的硬件連接圖，如圖所示。當(dāng)控制引腳置位高電平時，線路處于導(dǎo)通，此時對應(yīng)的LED燈點(diǎn)亮；當(dāng)控制引腳置為低電平時，對應(yīng)線路處于斷路狀態(tài)，此時，對應(yīng)的LED燈滅。,.,11,LED指示燈作為輸出引腳，S5pv210直接通過控制引腳GPC14:3的高低電平來實(shí)現(xiàn)LED指示燈的通斷。程序設(shè)計邏輯為：（1）將按鍵對應(yīng)引腳設(shè)置為輸入引腳，將LED指示燈對應(yīng)控制引腳設(shè)置為輸出引腳。（2）通過查詢方式進(jìn)行按鍵狀態(tài)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)對LED指示燈的控制。,.,12,4.2.2實(shí)例測試,通過一個GPIO口控制LED指示燈的實(shí)例。代碼如下（key.c）：#defineGPC1CON*(volatileunsignedlong*)0 xE0200060)#defineGPC1DAT*(volatileunsignedlong*)0 xE0200064)#defineGPH0CON*(volatileunsignedlong*)0 xE0200C00)#defineGPH0DAT*(volatileunsignedlong*)0 xE0200C04),.,13,4.2.2實(shí)例測試,定義GPH0的兩個寄存器的地址所指向的內(nèi)容。intmain()intkey_val=0;intbit;GPC1CON/配置GPC1_3和GPC1_4為輸出：LED1和LED2LED控制引腳設(shè)置為輸出引腳GPC1_3/4LED1/2,.,14,GPC1DAT/防抖延時,.,15,key_val=GPH0DAT,.,16,下面為程序入口（start.S文件）。.global_start聲明一個全局的標(biāo)號_start:blmain跳轉(zhuǎn)到C函數(shù)去執(zhí)行halt:bhalt,.,17,下面是自動編譯需要的Makefile文件。key.bin:start.okey.oarm-linux-ld-Ttext0 x20000000-okey.elf$arm-linux-objcopy-Obinarykey.elf$arm-linux-objdump-Dkey.elfkey.diskey.o:key.carm-linux-gcc-c$-o$start.o:start.Sarm-linux-gcc-c$-o$clean:rm*.o*.elf*.bin*.dis,.,18,4.2.3跑馬燈實(shí)例,本實(shí)例通過3個文件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)跑馬燈。Main.c代碼如下：#defineGPC1CON(*(volatileunsignedlong*)0 xE0200060)#defineGPC1DAT(*(volatileunsignedlong*)0 xE0200064)#defineLEDS1#defineDELAYVAL1,.,19,/*延時等待函數(shù)*/intdelay(inttime)inti,j;for(i=0;itime;i+)for(j=0;j0 xfffff;j+);return0;,.,20,intmain()/設(shè)置功能引腳GPIOGPC1CONwhile(1)/點(diǎn)燈,.,21,/跑馬燈GPC1DAT|=13;/亮led1delay(DELAYVAL);/等待GPC1DATstart.S、Makefile文件編寫和程序燒寫過程參