哈工大嵌入式系統(tǒng)設(shè)計4

1、微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n4.1 LPC1100的引腳配置n4.2 LPC1100的GPIO編程n4.3 GPIO的應(yīng)用n4.4 程序?qū)嵗谒恼?LPC1100外設(shè)：GPIO微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的引腳配置n受體積和成本的限制，物理管腳（pin）的數(shù)量有限n芯片功能模塊的種類和數(shù)量所要求的引腳數(shù)遠(yuǎn)大于物理管腳個數(shù)n多個功能復(fù)用物理管腳微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的引腳配置n一個腳上的功能有可能多達(dá)4個微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n引腳連接模塊控制每個管腳q功能分配q屬性I/O 配置寄存器控制著引腳的電氣特性。可配置選項如下：

2、 管腳功能； 內(nèi)部電阻上拉/下拉或總線保持功能； 滯后特性； 模擬/數(shù)字輸入模式； I2C 總線的 I2C 模式。LPC1100的引腳配置管腳GPIOTXD0TIMER輸出保留微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n標(biāo)準(zhǔn) I/O 管腳內(nèi)部結(jié)構(gòu)LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系nIOCON_PIOn_m寄存器控制著管腳功能（ GPIO或外設(shè)功能）、輸入模式和所有GPIOn_m管腳的滯后特性。另外，它可以為不同的I2C總線模式配置I2C總線管腳。如果管腳用作ADC輸入管腳，也可以通過IOCON_PIOn_m寄存器配置管腳為模擬輸入模式。IOCON_PIOn_m 寄存器位域描

3、述LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n管腳功能配置（ FUNC）qIOCON_PIOn_m 寄存器的 FUNC 位可以設(shè)為 GPIO（ FUNC = 0）或者一種外設(shè)功能。LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n管腳模式（ MODE）q允許將每個管腳配置為片內(nèi)上拉、下拉或中繼模式。片內(nèi)電阻配置有上拉使能、下拉使能或無上拉/下拉 3 種狀態(tài)，缺省值是上拉使能。q如果管腳處于邏輯高電平，則中繼模式使能上拉電阻；如果管腳處于邏輯低電平，則中繼模式使能下拉電阻。q這樣，如果管腳配置為輸入并且不被外部驅(qū)動，那么它可以保持上一種已知狀態(tài)。中繼模式可以用于管腳

4、暫時不被驅(qū)動時防止管腳懸空LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n管腳模式（ MODE）LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n滯后作用（ HYS）數(shù)字功能的輸入緩沖器可以通過 IOCON_PIOn_m 寄存器的 HYS 位配置為滯后緩沖器或普通緩沖器。nA/D 模式（ ADMODE）在 A/D 模式中，為了使模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以獲取精確的輸入電壓，數(shù)字接收器將斷開連接。nI2C 模式（ I2CMODE）如果寄存器 IOCON_PIO0_4 和 IOCON_PIO0_5 的 FUNC 位選擇為 I2C 功能，則 I2C 總線管腳可以配置為不同的 I2C 模

5、式LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的引腳配置微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系nLPC1110 系列 Cortex-M0 微控制器的 GPIO 具有以下特性：q 數(shù)字端口可以由軟件配置為輸入/輸出；q 所有 GPIO 引腳默認(rèn)為輸入；q 端口引腳的讀/寫操作是可屏蔽的；q 每個單獨引腳可被用作外部中斷輸入引腳；q 每個 GPIO 中斷可配置為低電平、高電平、下降沿、上升沿或雙邊沿觸發(fā)；q 可對單獨端口的中斷級別進(jìn)行編程。LPC110

6、0的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n所有 GPIO 寄存器都為 32 位，可以以字節(jié)、半字和字的形式訪問。nGPIO端口 0 寄存器的基址為 0 x50000000；nGPIO端口 1 的基址為 0 x50010000；nGPIO端口 2 的基址為 0 x50020000；nGPIO端口 3 的基址為 0 x50030000。 LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系nGPIO數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器用于讀取輸入管腳的狀態(tài)數(shù)據(jù)，或配置輸出管腳的輸出狀態(tài)。GPIOnDATA 寄存器位描述LPC1

7、100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系nGPIO數(shù)據(jù)方向寄存器數(shù)據(jù)方向寄存器用于控制管腳為輸出或輸入狀態(tài)。GPIOnDIR 寄存器位描述LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系nGPIO中斷相關(guān)的寄存器qGPIO中斷觸發(fā)寄存器qGPIO中斷雙邊沿觸發(fā)寄存器qGIPO中斷事件寄存器qGPIO中斷屏蔽寄存器qGPIO原始中斷狀態(tài)寄存器qGPIO屏蔽中斷狀態(tài)寄存器qGPIO中斷清除寄存器LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n邏輯操作GPIO輸入輸出是指通過對GPIODATA寄存器的位進(jìn)行“與”“或”操作實現(xiàn)讀取GPIO的狀態(tài)或輸出

8、高低電平，nGPIO輸入輸出應(yīng)用示例LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系LPC1100的GPIO編程微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n控制一個或多個指示燈 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n讀取一個或多個按鍵的輸入 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n矩陣掃描式鍵盤 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n數(shù)字量輸出n在工業(yè)現(xiàn)場往往需要使用數(shù)字量信號來驅(qū)動外部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示燈等負(fù)載。數(shù)字量輸出的含義是指這種類型的輸出信號只有簡單的兩種狀態(tài)：高電平和低電

9、平，也可以理解為開（ ON）或者關(guān)（ OFF）兩種狀態(tài)。 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n數(shù)字量輸出n對于工業(yè)現(xiàn)場所需要的數(shù)字量信號，也具有多種電壓等級，這就需要通過不同的輸出驅(qū)動電路來實現(xiàn)。同時采用不同的輸出器件可以使數(shù)字量輸出信號具有不同的輸出形式，如晶體管輸出，機(jī)械繼電器輸出、固態(tài)繼電器輸出、雙向可控硅輸出等。n根據(jù)輸出信號與輸出電路是否需要共地，可以采用非隔離或者隔離輸出的方式。n在設(shè)計數(shù)字量輸出電路時，必須根據(jù)輸出信號的類型選用合適的電路，例如輸出信號的電壓等級，輸出信號的負(fù)載能力，輸出觸點類型。 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n非隔離型數(shù)字量

10、輸出電路 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n隔離型數(shù)字量輸出電路 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系n繼電器輸出電路 GPIO的應(yīng)用微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系程序?qū)嵗齨控制四個LED循環(huán)顯示“流水燈”微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系程序?qū)嵗㈦娮涌茖W(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系程序?qū)嵗齰oid KeyPoll (void *pdata) while (1) while (IO0PIN & KEY1) != 0) OSTimeDly(1); IO0PIN =IO0PIN KEY1; while (IO0PIN & KEY1) = 0)

11、 OSTimeDly(1); 延時1個時間單位延時1個時間單位等待按健按下等待按健釋放翻轉(zhuǎn)LED狀態(tài)初始化代碼微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系按鍵的抖動while(1)if(KEY0=1)delay_ms(10);if(KEY0=1)。delay_ms(10);微電子科學(xué)與技術(shù)系微電子科學(xué)與技術(shù)系一個實用的按鍵監(jiān)測程序u8KEY_Scan(void)staticu8key_up=1;if(key_up&(KEY0=0|KEY1=0|KEY2=0|KEY3=0)delay_ms(10);key_up=0;if(KEY0=0)returnKEY_0;elseif(KEY1=0)returnKEY_1;elseif(KEY2=0)returnKEY_2;el