06-GPIO实验

GPIO(General Purpose I/O Ports)意思为通用输入/输出端口，通俗地说，就是一些引脚，可以通过它们输出高低电平、或者通过它们读入引脚的状态──是高电平还是低电平。
三星 S3C2440，有130个I/O端口，分为A-J九组，可以通过设置寄存器来确定某个引脚用于输入、输出还是特殊功能。在这里通过四个实验介绍GPIO的简单使用。
1、通过汇编语言点亮LED灯
首先需要看原理图，知道LED与芯片引脚的关系。
06-GPIO实验
由原理图可知，2440引脚作为输出引脚与LED灯连接，要使LED灯点亮，配置相关寄存器为输出引脚，且将该引脚输出低电平即可点亮LED灯。查看2440芯片手册，GPB组引脚控制寄存器地址为：0x56000010，数据寄存器地址为：0x56000014。点亮LED1的汇编代码为：

专业领域包括网站建设、做网站、商城网站开发、微信营销、系统平台开发，与其他网站设计及系统开发公司不同，创新互联的整合解决方案结合了帮做网络品牌建设经验和互联网整合营销的理念，并将策略和执行紧密结合，为客户提供全网互联网整合方案。

.text
.global _start
_start:     
        LDR     R0,=0x56000010  @ R0设为GPBCON寄存器。此寄存器用于选择端口B各引脚的功能： 是输出、是输入、还是其他
        MOV     R1,#0x00000400        
        STR     R1,[R0]                    @ 设置GPB5为输出口, 位[11:10]=0b01
        LDR     R0,=0x56000014     @ R0设为GPBDAT寄存器。此寄存器用于读/写端口B各引脚的数据
        MOV     R1,#0x00000000      @ 此值改为0x00000020,可让LED1熄灭
        STR     R1,[R0]             @ GPB5输出0，LED1点亮
MAIN_LOOP:
        B       MAIN_LOOP

其Makefile为：

led_on.bin : led_on.S
    arm-linux-gcc -g -c -o led_on.o led_on.S
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g led_on.o -o led_on_elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
clean:
    rm -f   led_on.bin led_on_elf *.o

编译后下载到TQ2440开发板后效果：led_1点亮
06-GPIO实验

2、通过C语言点亮LED灯
在使用C语言点亮LED灯时，首先需要进行硬件相关初始化与软件相关初始化。硬件相关有：关看门狗、初始化时钟、初始化SDRAM等，而对于点亮LED灯实验，只需要关闭看门狗即可；软件方面，需要设置返回地址，即设置栈、调用main函数等。首先，汇编代码部分：

 .text
.global _start
_start:
            ldr      r0, =0x53000000     @ WATCHDOG寄存器地址
            mov   r1, #0x0                     
            str      r1, [r0]                     @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启
            ldr     sp, =1024*4         @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K，nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main                      @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
            b       halt_loop

C语言部分：

#define GPBCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

int main()
{
    GPBCON = 0x00000400;    // 设置GPB5为输出口, 位[11:10]=0b01
    GPBDAT = 0x00000000;    // GPB5输出0，LED1点亮
    return 0;
}

Makefile代码为：

led_on_c.bin : crt0.S  led_on_c.c
    arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
    arm-linux-gcc -g -c -o led_on_c.o led_on_c.c
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_c_elf led_on_c.bin
    arm-linux-objdump -D -m arm  led_on_c_elf > led_on_c.dis
clean:
    rm -f led_on_c.dis led_on_c.bin led_on_c_elf *.o

编译后下载到TQ2440开发板后效果：led_1点亮
06-GPIO实验

3、通过按键控制LED灯点亮
通过按键控制LED灯时，首先看原理图，了解按键与2440芯片连接的引脚关系。
06-GPIO实验
使用汇编完成相关初始化，跳转到main函数中，C程序部分通过按键实现LED灯的亮与灭。
汇编代码：

.text
.global _start
_start:
            ldr     r0, =0x53000000     @ WATCHDOG寄存器地址
            mov     r1, #0x0                     
            str   r1, [r0]              @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启 
            ldr     sp, =1024*4         @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K，nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main                @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
            b       halt_loop

C语言代码：

#define GPFCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#define GPBCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

/*
 * LED1,LED2,LED3、LED4对应GPB5、GPB6、GPB7、GPB8
 */
#define GPB5_out    (1<<(5*2))
#define GPB6_out    (1<<(6*2))
#define GPB7_out    (1<<(7*2))
#define GPB8_out    (1<<(8*2))

#define GPB5_msk    (3<<(5*2))
#define GPB6_msk    (3<<(6*2))
#define GPB7_msk    (3<<(7*2))
#define GPB8_msk    (3<<(8*2))

/*
 * K1,K2,K3,K4对应GPF1、GPF4、GPF2、GPF0
 */
#define GPF0_in     (0<<(0*2))
#define GPF1_in     (0<<(1*2))
#define GPF2_in     (0<<(2*2))
#define GPF4_in     (0<<(4*2))

#define GPF0_msk    (3<<(0*2))
#define GPF1_msk    (3<<(1*2))
#define GPF2_msk    (3<<(2*2))
#define GPF4_msk    (3<<(4*2))

int main()
{
        unsigned long dwDat;
        // LED1,LED2,LED3,LED4对应的4根引脚设为输出
        GPBCON &= ~(GPB5_msk | GPB6_msk | GPB7_msk | GPB8_msk);
        GPBCON |= GPB5_out | GPB6_out | GPB7_out | GPB8_out;

        // K1,K2,K3,K4对应的4根引脚设为输入
        GPFCON &= ~(GPF0_msk | GPF1_msk | GPF2_msk | GPF4_msk);
        GPFCON |= GPF0_in | GPF1_in | GPF2_in | GPF4_in;

        while(1){
            //若Kn为0(表示按下)，则令LEDn为0(表示点亮)
            dwDat = GPFDAT;             // 读取GPF管脚电平状态

            if (dwDat & (1<<1))        // K1没有按下
                GPBDAT |= (1<<5);       // LED1熄灭
            else    
                GPBDAT &= ~(1<<5);      // LED1点亮

            if (dwDat & (1<<4))         // K2没有按下
                GPBDAT |= (1<<6);       // LED2熄灭
            else    
                GPBDAT &= ~(1<<6);      // LED2点亮

            if (dwDat & (1<<2))        // K3没有按下
                GPBDAT |= (1<<7);       // LED3熄灭
            else    
                GPBDAT &= ~(1<<7);      // LED3点亮

            if (dwDat & (1<<0))         // K4没有按下
                GPBDAT |= (1<<8);       // LED4熄灭
            else    
                GPBDAT &= ~(1<<8);      // LED4点亮
    }

    return 0;
}

Makefile：

    key_led.bin : crt0.S  key_led.c
    arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
    arm-linux-gcc -g -c -o key_led.o key_led.c
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o key_led.o -o key_led_elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S key_led_elf key_led.bin
    arm-linux-objdump -D -m arm  key_led_elf > key_led.dis
clean:
    rm -f   key_led.dis key_led.bin key_led_elf *.o

编译后下载到TQ2440开发板后效果：
06-GPIO实验

4、通过延时循环点亮LED灯
与使用点亮一盏LED灯类似，通过循环与延时函数即可完成另LED循环闪烁的效果。

实验源码

当前名称：06-GPIO实验
当前路径：http://cqcxhl.com/article/gecdch.html

重庆分公司，新征程启航

06-GPIO实验

其他资讯