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嵌入式學習之GPIO

日期:2017/3/1 9:55:51   编辑:Linux編程

一、 什麼是GPIO:

GPIO,英文全稱為General-Purpose IO ports,也就是通用IO口。在嵌入式系統中常常有數量眾多,但是結構卻比較簡單的外部設備/電路,對這些設備/電路有的需要CPU為之提供控制手段,有的則需要被CPU用作輸入信號。而且,許多這樣的設備/電路只要求一位,即只要有開/關兩種狀態就夠了,比如燈亮與滅。對這些設備/電路的控制,使用傳統的串行口或並行口都不合適。所以在微控制器芯片上一般都會提供一個“通用可編程IO接口”,即GPIO。接口至少有兩個寄存器,即“通用IO控制寄存器”與“通用IO數據寄存器”。數據寄存器的各位都直接引到芯片外部,而對這種寄存器中每一位的作用,即每一位的信號流通方向,則可以通過控制寄存器中對應位獨立的加以設置。這樣,有無GPIO接口也就成為微控制器區別於微處理器的一個特征。

二、 GPIO之LCD控制編程:

S3C2440有130個I/O端口,分為A-J共9組:GPA、GPB、、、、GPJ,可以通過設置寄存器來確定某個引腳用於輸入、輸出還是特殊功能。比如:可以設置GPH6作為輸入、輸出、或者用於串口。

1、通過寄存器來操作GPIO引腳

1)GPxCON寄存器它用於配置引腳的功能端口A與端口B-J在功能上有所不同,GPACON中每一位對應一根引腳(共23根引腳)當某位為0時,對應引腳為輸出,此時在GPADAT中相應位寫入0或1,讓此引腳輸出低電平或高電平;當某位被設為1時,對應引腳為地址線或用於地址控制,此時GPADAT保留不用。GPACON通常被設為全1,以便訪問外部存儲設備端口B-J在寄存器操作上完全相同,PxCon中每兩位控制一根引腳,00表示輸入,01表示輸出,10表示特殊功能,11保留不用。

2)GPxDAT寄存器它用於讀寫引腳,當引腳被設為輸入時,讀此寄存器得到對應引腳的電平狀態是高還是低;當引腳被設為輸出時,寫此寄存器相應位可令此引腳輸出高低電平。

3)GPxUP寄存器GPxUP,某位為1時,相應引腳無內部上拉電阻;為1時,相應引腳使用內部上拉電阻上拉電阻、下拉電阻的作用在於,當GPIO引腳出於第三態(非高低電平,而是高阻態,即相當於沒接芯片)時,它的電平狀態由上拉電阻和下拉電阻確定。

圖1 GPBCON引腳配置

圖2 GPBDAT引腳配置

GPIO控制LCD編程實例:

#include <s3c2440.h>
void delay(int times)
{
int i;
for(;times>0;times--)
for(i=0;i<400;i++);
}
int main(void)
{
int i;
GPBCON =10000000000; /*配置GPB5為輸出 (參考圖1)*/
GPBUP =~100000; /*配置GPB5上拉電阻使能(參考圖2)*/
for(i=0;i<10000;i++)
{
/* LED1亮 */
GPBDAT = ~100000; /*GPB5低電平*/
delay(1000);
/* LED1滅 */
GPBDAT = 100000; /*GPB5高電平*/
delay(1000);
}
}

其實上面的例子存在一個非常重要的問題,就是在配置某引腳的時候把其他引腳的值也進行了修改。在實際應用中,有可能其他引腳正在執行某操作,而我們這樣進行配置的時候,修改掉其他引腳可能引發不可收拾的後果,那我們應該如何操作呢?

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