目录
- 什么是GPIO
- S3C2440的GPIO
- 访问和控制方式:3种寄存器
- TQ2440的LED灯
- 底板原理图---LED测试部分
- 核心板原理图----GPIO部分
- LED控制---设计思想
- 整体代码 && 代码研读
- 配置GPIO端口为输出模式
- 控制LED的全亮和全灭
真就是从零学起。
什么是GPIO
- GPIO,通用输入输出(General Purpose l/O)的简称,其引脚可以供编程使用。嵌入式系统中常常有数量众多,但是结构却比较简单的外部设备,对这些设备的控制,有时只需要一位控制信号就够了,即只要开/关两种状态就够了,比如灯亮与灭。对这些设备的控制,使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”,即GPIO。
- 通过读取GPIO输入状态,可以获取外部设备的信号或状态;通过设置GPIO输出状态,可以控制外部设备的操作,如点亮LED灯、控制电机等。
- 通过配置引脚为GPIO模式,可以实现对外部设备的数字输入和输出操作。通过控制GPIO引脚的电平状态,可以与其他数字电路或外部设备进行通信和交互。
S3C2440的GPIO
- S3C2440是一款由韩国三星电子公司推出的嵌入式处理器芯片。
- 外设接口:S3C2440芯片集成了多种外设接口,包括UART(串口)、I2C(串行总线)、SPI(串行外设接口)、USB(通用串行总线)、LCD控制器、SD卡接口等,方便与外部设备进行通信和数据交互。
- 存储器接口:S3C2440支持多种存储器接口,包括NAND Flash、NOR Flash、SRAM等,可以方便地扩展存储容量。
- S3C2440有130个GPIO口,分为A~J共9组:GPA、GPB、GPC…GPJ。通过设置相应寄存器,可以选择某个GPIO口是用于输入、输出还是其他特殊功能。例如可以设置GPH6做为一般的输入、输出端口,或者用于串口。
访问和控制方式:3种寄存器
每组GPIO都可以通过三个寄存器来控制与访问,分别为:
- GPxCON: GPIO配置寄存器:用来选择GPIO口的功能;其中PORTA与PORTB~PORTJ在功能选择方面有所不同。GPACON中每一位对应一个IO口(共23个),当某位为0时,相应的IO为输出;当某位为1时,相应的引脚为地址线或用于地址控制。
- GPXDAT:GPIO数据寄存器:用于读/写引脚;当引脚被设为输入时,读此寄存器可知相应引脚电平状态是高还是低;当引脚被设为输出时,写此寄存器相应的位可令此引脚输出高电平或低电平;当端口配置为功能引脚时,将读取未定义的值。
- GPxUP :上拉电阻控制寄存器:用于控制端口引脚的上拉电阻;某位为1时,相应引脚无内部上拉电阻;为0时,相应的引脚使用内部上拉电阻。(上拉电阻: 由于管脚悬空比较容易受到外界的电磁干扰,因此通过一个电阻来将此管脚与高电平相连让其固定在高电平,这样的电阻称之为上拉电阻)
TQ2440的LED灯
- 一共有4个。
底板原理图—LED测试部分
- 观察发光二极管(LED):低电平导通。
- 这4个可编程LED采用低电平有效(发光)。
核心板原理图----GPIO部分
所以我们可以得知:
- TQ2440的4 个用户可编程LED直接与CPU的GPIO 相连接,资源占用如下图所示:
LED控制—设计思想
- 1.先将相应的引脚设置为输出模式
- 2.再向相应的引脚输出低电平即可点亮LED灯
- 【注意】:不要修改其他寄存器的内容信息!!
整体代码 && 代码研读
#include "stdio.h"#define rGPBCON (*(volatile unsigned *)0x56000010) //Port B control
#define rGPBDAT (*(volatile unsigned *)0x56000014) //Port B data
#define rGPBUP (*(volatile unsigned *)0x56000018) //Pull-up control B#define LED1_ON ~(1<<5)/*...11111111011111*/
#define LED2_ON ~(1<<6)/*...11111110111111*/
#define LED3_ON ~(1<<7)/*...11111101111111*/
#define LED4_ON ~(1<<8)/*...11111011111111*/#define LED1_OFF (1<<5)/*...00000000100000*/
#define LED2_OFF (1<<6)/*...00000001000000*/
#define LED3_OFF (1<<7)/*...00000010000000*/
#define LED4_OFF (1<<8)/*...00000100000000*//*配置GPIO端口为输出模式*/
void Led_port_init(void)
{/*将rGPBCON寄存器的11-18位置*********00000000***********/rGPBCON &= ~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16));/*将rGPBCON寄存器的11-18位置*********01010101**********/rGPBCON |= (1<<10)|(1<<12)|(1<<14)|(1<<16);
}/*延时函数---通过多次执行空操作来实现一定的延时*/
void delay(int times)
{int i;for(;times>0;times--)for(i=0;i<400;i++){}
}int main(void)
{int i; int data;Led_port_init(); while(1){ printf("Please enter the value of data: 1 or 0\n");scanf("%d",&data); switch(data){case 1:/*全亮,将6-9位置0*/rGPBDAT = rGPBDAT&(LED1_ON)&(LED2_ON)&(LED3_ON)&(LED4_ON);/*设rGPBDAT = 11110000111100001111000011110000(LED1_ON)&(LED2_ON)&(LED3_ON)&(LED4_ON)=11111111111111111111111000011111运算规则:只有两个数的二进制同时为1,结果才为1。则rGPBDAT = 11110000111100001111000000010000*/ delay(10000);break;case 0: /*全灭,将6-9位置1*/rGPBDAT = rGPBDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF);/*设rGPBDAT = 11110000111100001111000011110000(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF)=00000000000000000000000111100000运算规则:参加运算的两个数只要两个数中的一个为1,结果就为1。则rGPBDAT = 11110000111100001111000111110000*/ delay(10000);break;}}
}