Cortex-M3學(xué)習日志（一）-- GPIO實(shí)驗1

因為項目所需，所以不得不開(kāi)始研究M3，我用的是NXP公司的LPC1768這個(gè)芯片，它是具有三級流水線(xiàn)的哈佛結構，帶獨立的本地指令和數據總線(xiàn)以及用于外設的稍微低性能的第三條總線(xiàn)，還包含一個(gè)支持隨機跳轉的內部預取指單元。關(guān)于LPC1768這個(gè)芯片的內部資源這里就不羅列了，這些數據手冊上都寫(xiě)的很詳細，以后在學(xué)習總結中也會(huì )慢慢涉及。好了，今天只是初步測試一下它的GPIO功能，所謂的GPIO

圖1-1硬件原理圖

硬件原理圖很簡(jiǎn)單了，74LVC244是用來(lái)驅動(dòng)LED的，74LVC244內部就是8個(gè)三態(tài)門(mén)，關(guān)于它的詳細電氣參數，請參閱它的數據手冊。關(guān)于程序也不是太難，有幾個(gè)地方要說(shuō)一下。即然是GPIO實(shí)驗，當然要關(guān)注GPIO的配置了，由于大部分引腳都具有一個(gè)以上功能，所以首先要配置引腳功能寄存器PINSEL，只有當引腳配置為GPIO功能時(shí)，GPIO的方向位才有效，對于其它功能來(lái)說(shuō)，方向是自動(dòng)的。關(guān)于引腳功能寄存器PINSEL功能如下表所示：

PINSEL寄存器每?jì)晌豢刂埔粋€(gè)引腳，由于各個(gè)引腳的功能不一樣，所以PINSEL0~PINSEL9的配置也相應的有所不同，想詳細了解這10個(gè)寄存器的功能可以參看《user.manual.lpc17xx》，這個(gè)手冊可以到NXP的網(wǎng)站上去下載。由于這次實(shí)驗只是用到GPIO功能，所以暫時(shí)不用管這個(gè)寄存器，用它的默認值就可以了。

另一個(gè)寄存器是引腳模式選擇寄存器PINMODE，它控制所有端口的工作模式，包括是否配置上拉/下拉電阻和特定的開(kāi)漏操作模式等。引腳模式選擇寄存器PINMODE的功能如下表所示：

當引腳處于邏輯高電平時(shí)，中繼模式使能上拉電阻，當引腳處于邏輯低電平時(shí)，使能下拉電阻，當引腳配置為輸入且不是通過(guò)外部驅動(dòng)時(shí)，引腳將保持上一個(gè)已知狀態(tài)。PINMODE_0D寄存器控制寄存器的開(kāi)漏模式，引腳配置為輸出且值為0時(shí)，開(kāi)漏模式會(huì )正常地將引腳電平拉低。但是如果輸出引腳為1，則引腳輸出驅動(dòng)關(guān)閉，等同于改變了引腳的方向，實(shí)際上是模擬了一個(gè)開(kāi)漏輸出。

除了以上兩個(gè)寄存器要配置，與GPIO端口相關(guān)的寄存器還有快速端口值寄存器FIOPIN可以用來(lái)讀/寫(xiě)端口的值，端口輸出置位寄存器FIOSET，當這個(gè)寄存器的相應位置1時(shí)，相應端口引腳輸出1，當然也可以從這個(gè)寄存器讀取當前引腳輸出的值，與它對應的寄存器是FIOCLR，當寄存器FIOCLR相應位置1時(shí)，相應引腳輸出0，但這個(gè)寄存器是只寫(xiě)寄存器，不能讀取數據。好了，關(guān)于這些寄存器先總結到這，詳細的配置還要看LPC1768的用戶(hù)手冊《user.manual.lpc17xx》，當然也可以經(jīng)常去NXP網(wǎng)站逛逛看看其它的handbook或whitepaper

好了，下面給出實(shí)驗程序，由于程序太多，只給出部分，剩下的源文件可以到工程文件夾中去找：

#include"main.h"

volatile unsigned long SysTickCnt;

void SysTick_Handler (void)

{

SysTickCnt++;

}

void DelayMs (unsigned long tick)

{

unsigned long systickcnt;

systickcnt = SysTickCnt;

while ((SysTickCnt - systickcnt) < tick);

}

void PortInit(void)

{

GPIO1->FIODIR = 0xB0000000;

GPIO2->FIODIR = 0x0000007C;

Led1Off();

Led2Off();

Led3Off();

Led4Off();

Led5Off();

Led6Off();

Led7Off();

Led8Off();

}

int main(void)

{

SystemInit();

SysTick_Config(SystemFrequency/1000 - 1);

PortInit();

while(1)

{

Led1On();//LED1開(kāi)

Led4On();//LED4開(kāi)

DelayMs(200);

Led1Off();//LED1關(guān)

Led4Off();//LED4關(guān)

DelayMs(200);

}

}

因為程序是最基礎的實(shí)驗，所以不是太難，程序中延時(shí)函數用的是系統節拍定時(shí)器，每1m中斷一次，系統節拍定時(shí)器的中斷配置函數是SysTick_Config(uint32_t ticks)它在core_cm3.h中有定義，有興趣的話(huà)可以看看。GPIO是一個(gè)結構體指針，原型在LPC17XX.H這個(gè)頭文件中，其定義的原型如下所示：

typedef struct

{

__IO uint32_t FIODIR;

uint32_t RESERVED0[3];

__IO uint32_t FIOMASK;

__IO uint32_t FIOPIN;

__IO uint32_t FIOSET;

__Ouint32_t FIOCLR;

} GPIO_TypeDef;

還有幾個(gè)宏定義，如下所示：

1）、#define GPIO1((GPIO_TypeDef *)GPIO1_BASE)

上面這個(gè)宏是把GPIO1指向芯片GPIO1的基址上，

2）、#define GPIO1_BASE(GPIO_BASE + 0x00020)

3）、#define GPIO_BASE(0x2009C000UL)

這三個(gè)宏就把GPIO的基址定義了出來(lái)，關(guān)于LPC1768內部地址的分配情況，可以參看它的數據手冊，也可參考一下《ARM Cortex-M3權威指南》，這本書(shū)在網(wǎng)上有電子書(shū)，好像宋巖寧牛人早已把它翻譯成中文了，懶貓現在也正在參考這本書(shū)，另外一定要多去NXP網(wǎng)站看一下它的handbook，whitepaper等資料，還可多到論壇轉轉，有些壇子里深藏了好多老鳥(niǎo)，好多大蝦，好多大牛，有你學(xué)的，有你問(wèn)的，只要肯用心，一根網(wǎng)線(xiàn)，能解決很多問(wèn)題。