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一、LED物理特性介绍
LED本身有2个接线点,一个是LED的正极,一个是LED的负极。
LED的功能就是亮或者不亮,只需要给LED的正极加电压即可点亮LED,去掉电压则熄灭。
二、X210开发板的LED硬件接法
查阅原理图,发现开发板上一共有5颗LED:D22、D23、D24、D25、D26。
其中D26的正极接5V,负极接地,因此这颗LED只要上电就会常亮,分析得知这颗LED是电源指示灯。
剩下4颗LED的正极接3.3V,负极接了SoC上的一个引脚(GPIO),具体接法是:
D22:GPJ0_3
D23:GPJ0_4
D24:GPJ0_5
D25:PWMTOUT1(GPD0_1)
因为D22~D25的正极已经接了3.3V,而负极接在SoC的引脚上,因此可以通过SoC中编程来控制负极的电压值。只要负极输出低电平,这样在正负极上就会有电压差,LED即可点亮。
三、S5PV210的GPIO相关的寄存器
1、GPIO的含义
GPIO是“general purpose input output”的缩写,中文意思是“通用输入输出”。
GPIO其实就是芯片的一些引脚(芯片上的引脚有些不是GPIO,只有一部分是),作为GPIO的这类引脚,其功能和特点是可以被编程控制它的工作模式,也可以编程控制它的电压高低等。
通过之前的分析可知,X210开发板在设计电路时把LED接在了GPIO上,这样一来就可以通过编程控制GPIO的模式和输入输出值来操控LED的亮灭。如果把LED接在非GPIO上那就不行。
2、GPIO相关的寄存器
要操作GPIO,必须设置它们的寄存器,关于GPIO的部分,在数据手册的Section2.2中。
查阅数据手册可知,GPJ0相关的寄存器有:
- GPJ0CON:GPJ0控制寄存器,用来配置各引脚的工作模式。
- GPJ0DAT:当引脚配置为input/output模式时,寄存器的相应位和引脚的电平高低相对应。
- GPJ0PUD:(pull up down)控制引脚内部弱上拉、下拉。
- GPJ0DRV:(driver)配置GPIO引脚的驱动能力。
- GPJ0CONPDN:低功耗模式下的控制寄存器。
- GPJ0PUDPDN:低功耗模式下的上下拉寄存器。
这里重点地说明两个主要的寄存器:GPJ0CON和GPJ0DAT。
(1)GPJ0CON寄存器
由寄存器的内容可知,GPJ0CON寄存器每4bit控制一个GPIO引脚,比如bit[31:28]控制GPJ0_7这个GPIO。
(1)GPJ0DAT寄存器
由寄存器的内容可知,当端口被配置成输入输出模式时,GPJ0DAT寄存器bit0~bit7对应着输入或者输出的值。
三、编程实践
1、实践一之点亮LED灯
第一步,操控GPJ0CON寄存器中,选中output模式。
第二步,操控GPJ0DAT寄存器,相应的位设置为0。
代码如下所示,这个实验是点亮D22、D23、D24这三个LED灯。
_start:// 第一步:把0x11111111写入0xE0200240(GPJ0CON)位置ldr r0, =0x11111111 ldr r1, =0xE0200240 str r0, [r1]// 第二步:把0x0写入0xE0200244(GPJ0DAT)位置ldr r0, =0x0ldr r1, =0xE0200244str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中,则引脚即输出低电平,LED点亮// 下面两行写了一个死循环。因为裸机程序是直接在CPU上运行的,CPU会 // 逐行运行裸机程序直到CPU断电关机。如果我们的程序所有的代码都 // 执行完了CPU就会跑飞(跑飞以后是未定义的,所以千万不能让CPU // 跑飞),不让CPU跑飞的办法就是在我们整个程序执行完后添加死循环 flag:b flag
2、实践二之LED灯闪烁
代码如下所示。
#define GPJ0CON 0xE0200240 #define GPJ0DAT 0xE0200244.global _start // 把_start链接属性改为外部,这样其他文件就可以看见_start了 _start:// 第一步:把所有引脚都设置为输出模式,代码不变ldr r0, =0x1111111// 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令,因为需要编译器来判断ldr r1, =GPJ0CON// 这个数是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令str r0, [r1]// 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去flash:// 第二步:全部点亮ldr r0, =((0<<3) | (0<<4) | (0<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭,哪个是亮ldr r1, =GPJ0DATstr r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中,引脚即输出低电平,LED点亮// 第三步:延时bl delay // 使用bl进行函数调用// 第四步:全部熄灭ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭,哪个是亮ldr r1, =GPJ0DATstr r0, [r1] // 第五步:延时bl delayb flash// 延时函数:函数名:delay delay:ldr r2, =9000000ldr r3, =0x0 delay_loop: sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位,如果r2等于r3则Z=1,bne delay_loop //bne是不相等则跳转mov pc, lr // 函数调用返回
3、实践三之LED流水灯
代码如下所示。
#define GPJ0CON 0xE0200240 #define GPJ0DAT 0xE0200244.global _start _start:// 第一步:把所有引脚都设置为输出模式,代码不变ldr r0, =0x11111111 ldr r1, =GPJ0CON str r0, [r1] // 要实现流水灯,只要在主循环中实现1圈的流水显示效果即可 flash:// 第1步:点亮LED1,其他熄灭//ldr r0, =((0<<3) | (1<<4) | (1<<5))ldr r0, =~(1<<3)ldr r1, =GPJ0DATstr r0, [r1] // 然后延时bl delay // 使用bl进行函数调用// 第2步:点亮LED2,其他熄灭 ldr r0, =~(1<<4)ldr r1, =GPJ0DATstr r0, [r1] // 然后延时bl delay // 使用bl进行函数调用// 第3步:点亮LED3,其他熄灭 ldr r0, =~(1<<5)ldr r1, =GPJ0DATstr r0, [r1] // 然后延时bl delay // 使用bl进行函数调用b flash// 延时函数:函数名:delay delay:ldr r2, =9000000ldr r3, =0x0 delay_loop: sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位,如果r2等于r3则Z=1,不相等则Z=0bne delay_loop // bne指令判断Z是否等于0,Z等于0则执行delay_loopmov pc, lr // 函数调用返回