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GPIO驱动（转）

2015-2-2 15:06:55 2639 GPIO 驱动

0 要点亮LED灯或获得输入IO的状态应该是比较容易的，打开端口时钟，然后读写相关的GPIO寄存器就可以了，但是要实现一个输入中断，就要费些周折了。对STM32（Cortex-M3）的芯片，要实现一个GPIO中断一般需要如下几步： 1、配置时钟控制器寄存器（RCC）的APB2RSTR，确保对应的GPIOA ~ GPIOG时钟使能。 2、对GPIO寄存器的CRL（或CRH）要设置正确的输入模式，如浮空输入模式（对接收IO中断来说，当然要设置成输入模式）。 3、要通过AFIO寄存器配置中断的输入来源，对STM32芯片来说，具有19路EXti中断线，其中3路分别连接PVD输出、RTC闹钟事件及USB唤醒事件，剩下的对GPIOA ~ GPIOG 716=112个IO点来说，同时只能配置16路IO输入中断。 4、接下来要配置EXIT寄存器，根据需要来配置是上升沿触发中断、还是下降沿触发中断或两者都触发。 5、而后比较重要的是，要配置NVIC的SETENA寄存器，让对应的EXTI0、EXTI1、EXTI2、EXTI3、EXTI4、EXTI9_5或EXTI15_10中断位使能，此外还要配置各中断的优先级（前提是中断优先级分组寄存器已配置完毕）。 6、最后我们要设置中断向量表（该向量表要重定位到内存中，以便于动态修改），在EXTI0、EXTI1、EXTI2、EXTI3、EXTI4、EXTI9_5或EXTI15_10对应的位置，放入我们的中断函数的入口地址。和PC平台程序开发不同，基本上你每做一步，都可以很直观的看到你的进展和成果，但对嵌入式开发来说，如果上述几步有任何一个环节出了问题，你的进展都是零，有时候你会花上一天的时间去反复核实每个寄存器的值是否正确，以期获得你希望的结果。所以说嵌入式开发是惊喜的型的，要么成，要么不成，一线之隔！接下来我们说一下GPIO实现的详细步骤，首先在CortexM3.h头文件中添加GPIO相关的寄存器描述： struct CortexM3_GPIO { static const UINT32 c_Base = 0x40010800; static const UINT32 A = 0; static const UINT32 B = 1; static const UINT32 C = 2; static const UINT32 D = 3; static const UINT32 E = 4; static const UINT32 F = 5; static const UINT32 G = 6; static const UINT32 GPIO_Mode_NULL = 0x00; static const UINT32 GPIO_Mode_Speed_10MHz = 0x01; static const UINT32 GPIO_Mode_Speed_2MHz = 0x02; static const UINT32 GPIO_Mode_Speed_50MHz = 0x03; static const UINT32 GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04; /*/ volatile UINT32 CRL; //配置寄存器 // volatile UINT32 CRH; // volatile UINT32 IDR; //数据寄存器 // volatile UINT32 ODR; // volatile UINT32 BSRR; //置位复位寄存器 // volatile UINT32 BRR; //复位寄存器 // volatile UINT32 LCKR; //锁定寄存器 }; struct CortexM3_EXTI { static const UINT32 c_Base = 0x40010400; // volatile UINT32 IMR; // volatile UINT32 EMR; // volatile UINT32 RTSR; // volatile UINT32 FTSR; // volatile UINT32 SWIER; // volatile UINT32 PR; }; struct CortexM3_AFIO { static const UINT32 c_Base = 0x40010000; // volatile UINT32 EVCR; // volatile UINT32 MAPR; /*/ volatile UINT32 EXTICR[4]; }; 由于NVIC相关的代码我们已经在《NVIC中断处理》说过了，这里就不重复了。对.Net Micro Framework的架构来说，要实现如下几个接口： 1、CPU_GPIO_Initialize 2、CPU_GPIO_Uninitialize 3、CPU_GPIO_Attributes 4、CPU_GPIO_DisablePin 5、CPU_GPIO_EnableOutputPin 6、CPU_GPIO_EnableInputPin 7、CPU_GPIO_EnableInputPin2 8、CPU_GPIO_GetPinState 9、CPU_GPIO_SetPinState 10、CPU_GPIO_GetPinCount 11、CPU_GPIO_GetPinsMap 12、CPU_GPIO_GetSupportedResistorModes 13、CPU_GPIO_GetSupportedInterruptModes 14、CPU_GPIO_PinIsBusy 15、CPU_GPIO_ReservePin 16、CPU_GPIO_GetDebounce 17、CPU_GPIO_SetDebounce 考虑到难易程度和篇幅，我们只介绍CPU_GPIO_Initialize、CPU_GPIO_EnableOutputPin、 CPU_GPIO_EnableInputPin和EXTI_IRQHandler 中断函数的具体实现。 BOOL GPIO_Driver::Initialize() { CortexM3_AFIO &AFIO = CortexM3::AFIO(); for(int i=0;i<4;i++) { AFIO.EXTICR=0x0000; } CortexM3_EXTI &EXTI= CortexM3::EXTI();* EXTI.IMR = 0x00000000; EXTI.EMR = 0x00000000; EXTI.RTSR = 0x00000000; EXTI.FTSR = 0x00000000; EXTI.PR = 0x0007FFFF; //NVIC if(!CPU_INTC_ActivateInterruptEx(CortexM3_NVIC::c_IRQ_Index_EXTI0,(UINT32)(void )EXTI_IRQHandler )) return FALSE;* //略 return TRUE; } 其中比较重要的是CPU_INTC_ActivateInterruptEx函数，它可动态设置c_IRQ_Index_EXTI0中断所对应的中断函数的入口地址。 void GPIO_Driver::EnableOutputPin(GPIO_PIN pin, BOOL initialState) { ASSERT(pin < c_MaxPins); UINT32 port = PinToPort(pin); UINT32 bit = PinToBit(pin); UINT32 pos = (bit % 8)<<2; CortexM3_GPIO &GPIO= CortexM3::GPIO(port); //通用推挽输出模式 if(bit<8) { GPIO.CRL = (GPIO.CRL & ~(0x0F << pos)) \| (CortexM3_GPIO::GPIO_Mode_Speed_50MHz << pos); } else { GPIO.CRH = (GPIO.CRH & ~(0x0F << pos)) \| (CortexM3_GPIO::GPIO_Mode_Speed_50MHz << pos); } //初值 if(initialState) GPIO.BSRR = 0x1 << bit; else GPIO.BRR = 0x1 << bit; } 输出默认为通用推挽输出模式，你也可以根据实际需要进行必要的调整。 BOOL GPIO_Driver::EnableInputPin(GPIO_PIN pin, BOOL GlitchFilterEnable, GPIO_INTERRUPT_SERVICE_ROUTINE ISR, void pinIsrParam, GPIO_INT_EDGE intEdge, GPIO_RESISTOR resistorState) { ASSERT(pin < c_MaxPins); UINT32 port = PinToPort(pin); UINT32 bit = PinToBit(pin); UINT32 pos = (bit % 8)<<2; CortexM3_GPIO &GPIO= CortexM3::GPIO(port); //浮空输入 if(bit<8) { GPIO.CRL = (GPIO.CRL & ~(0x0F << pos))\| (CortexM3_GPIO::GPIO_Mode_IN_FLOATING << pos); } else { GPIO.CRH = (GPIO.CRH & ~(0x0F << pos))\| (CortexM3_GPIO::GPIO_Mode_IN_FLOATING << pos); } //中断输入源配置(AFIO) CortexM3_AFIO &AFIO = CortexM3::AFIO(); AFIO.EXTICR[bit >> 2] &= ~(0x0F << (0x04 (bit & 0x03))); AFIO.EXTICR[bit >> 2] \|= port << (0x04 * (bit & 0x03)); CortexM3_EXTI &EXTI=CortexM3::EXTI(); if(ISR) { switch(intEdge) { case GPIO_INT_NONE: //无中断 EXTI.IMR &= ~(0x1< return FALSE; case GPIO_INT_EDGE_LOW: //下降沿中断 case GPIO_INT_LEVEL_LOW: EXTI.IMR \|= 0x1< EXTI.FTSR \|= 0x1< EXTI.RTSR &= ~(0x1< break; //略 default: ASSERT(0); return FALSE; } } return TRUE; } GPIO输入的实现比较繁琐一些，可以根据需要仅把端口配置成输入模式，而不配置相应的中断参数。这样可以通过不断扫描的方式获得输入信号。 void GPIO_Driver::ISR(void Param) { CortexM3_EXTI &EXTI=CortexM3::EXTI(); UINT32 interruptsActive = EXTI.PR; UINT32 bitMask = 0x1, bitIndex = 0; while(interruptsActive) { while((interruptsActive & bitMask) == 0) { bitMask <<= 1; ++bitIndex; } CortexM3_AFIO &AFIO = CortexM3::AFIO(); UINT32 port = (AFIO.EXTICR[bitIndex >> 2]>>(0x04 (bitIndex & 0x03))) & 0xF; GPIO_PIN pin = BitToPin( bitIndex, port); PIN_ISR_DESCRIPTOR& pinIsr = g_GPIO_Driver.m_PinIsr[ pin ]; pinIsr.Fire( (void)&pinIsr ); interruptsActive ^= bitMask; EXTI.PR \|= bitMask; } } 在中断函数中，根据相关寄存器的值来判断哪一个（或同时哪一些）GPIO发生的中断，并由此执行业已配置好的异步中断处理函数。好了，写完了GPIO驱动程序，我们就可以漂漂亮亮的在NativeSample中写我们的测试程序了： void ISR( GPIO_PIN Pin, BOOL PinState, void Param ) { if(PinState) // released, up { CPU_GPIO_SetPinState(GPIO_Driver::PF7,0x0); } else // pressed, down { CPU_GPIO_SetPinState(GPIO_Driver::PF7,0x1); } } void ApplicationEntryPoint() { //LED D1 D2 D3 D4 CPU_GPIO_EnableOutputPin(GPIO_Driver::PF7,FALSE); CPU_GPIO_EnableOutputPin(GPIO_Driver::PF8,FALSE); //user按钮 = 0x1 CPU_GPIO_EnableInputPin(GPIO_Driver::PG8,FALSE,ISR,GPIO_INT_EDGE_BOTH,RESISTOR_PULLDOWN); while(TRUE) { CPU_GPIO_SetPinState(GPIO_Driver::PF8,!CPU_GPIO_GetPinState(GPIO_Driver::PF8)); Events_WaitForEvents( 0, 1000 ); } } 2
2015-2-2 15:06:55　　评论淘帖0 举报相关推荐 • Stm32的GPIO驱动继电器 0 • Stm32的GPIO驱动继电器 76 • LINUX GPIO如何驱动源码移植 4 • USB转TTL驱动 3 • GPIO的内部上下拉电阻_GPIO的驱动能力 13320 • GPIO及最小框架（转） 3686 • 转：浅谈GPIO的操作 1916 • HMI-Board GPIO驱动设计实现 388 • 基于OpenHarmony编写GPIO平台驱动和应用程序 858 • 基于GPIO模拟的SPI接口驱动设计与实现 6222