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[ARM笔记]GPIO硬件介绍

GPIO(GeneralPurposeI/OPorts)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-是高电平或是低电平。S3C2410

  GPIO(General Purpose I/O Ports)意思为通用输入/输出端口,浅显地说,便是一些引脚,能够经过它们输出凹凸电平或许经过它们读入引脚的状况-是高电平或是低电平。

  S3C2410共有117个I/O端口,共分为A~H共8组:GPA、GPB、…、GPH。S3C2440共有130个I/O端口,分为A~J共9组:GPA、GPB、…、GPJ。能够经过设置寄存器来确认某个引脚用于输入、输出仍是其他特别功用。

  1.1 经过寄存器来操作GPIO引脚

  GPxCON用于挑选引脚功用,GPxDAT用于读/写引脚数据;别的,GPxUP用于确认是否运用内部上拉电阻。x为B、…、 H/J,没有GPAUP寄存器。

  1.1.1 GPxCON寄存器

  从寄存器的姓名能够看出,它用于装备(Configure)-挑选引脚功用。

  PORTA与PORTB~PORT H/J在功用挑选方面有所不同,GPACON中每一位对应一根引脚(共23根引脚)。当某位被设为0时,相应引脚为输出引脚,此刻咱们能够在GPADAT中相应位写入0或是1让此引脚为低电平或高电平;当某位被设为1时,相应引脚为地址线或用于地址操控,此刻GPADAT无用。一般来说,GPACON通常被设为全1,以便拜访外部存储器材。

  PORT B~ PORT H/J在寄存器操作方面完全相同。GPxCON中每两位操控一根引脚:00表明输入、01表明输出、10表明特别功用、11保存不必。

  1.1.2 GPxDAT寄存器

  GPxDAT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的电平状况是高仍是低;当引脚被设为输出时,写此寄存器相应位能够令此引脚输出高电平或是低电平。

  1.1.3 GPxUP寄存器

  GPxUP:某位为1时,相应引脚无内部上拉电阻;为0时,相应引脚运用内部上拉电阻。

  上拉电阻的效果在于:当GPIO引脚处于第三态(即不是输出高电平,也不是输出低电平,而是呈高阻态,即相当于没接芯片)时,它的电平状况由上拉电阻、下拉电阻确认。

  1.2 拜访硬件

  1.2.1 拜访单个引脚

  单个引脚的操作无外乎3种:输出凹凸电平、检测引脚状况、中止。对某个引脚的操作一般经过读、写寄存器来完结。

  拜访这些寄存器是经过软件来读写它们的地址。比方:S3C2410和S3C2440的GPBCON、GPBDAT寄存器地址都是0x56000010、0x56000014,能够经过如下的指令让GPB5输出低电平。

  #define GPBCON (*volatile unsigned long *)0x56000010) //long=int 4字节;char 1字节;short 2字节

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

  #define GPB5_out (1<<(582))

  GPBCON = GPB5_out;

  GPBDAT &= ~(1<<5);

  1.2.2 以总线方法拜访硬件

  并非只能经过寄存器才干宣布硬件信号,实际上经过拜访总线的方法操控硬件更为常见。如下图所示S3C2410/S3C2440与NOR Flash的连线图,读写操作都是16位为单位。

  图中缓冲器的效果是以提搞驱动才能、阻隔前后级信号。NOR Flash(AM29LV800BB)的片选信号运用nGCS0信号,当CPU宣布的地址信号处于0x00000000~0x07FFFFFF之间时,nGCS0信号有用(为低电平),所以NOR Flash被选中。这时,CPU宣布的地址信号传到NOR Flash;进行写操作时,nWE信号为低,数据信号从CPU发给NOR Flash;进行读操作时,nWE信号为高,数据信号从NOR Flash发给CPU。

  ADDR1~ADDR20 ——————> >——————–A0~A19

  DATA0~DATA15 <—————–> <——————->D0~D15

  nOE ——————> ——————–>nOE

  nWE ——————> ——————–>nWE

  nGCS0 ——————> ——————–>nCE

  S3C2410/S3C2440 缓冲器 NOR Flash(AM29LV800BB)

  软件怎么建议写操作呢,下面有几个比如的代码进行解说。

  1)地址对齐的16位读操作

  unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x2;

  unsigned short uwVal;

  uwVal = *pwAddr;

  上述代码会向NOR Flash建议读操作:CPU宣布的读地址为0x2,则地址总线ADDR1~ADDR20、A0~A19的信号都是1、0…、0(CPU的ADDR0为0,不过ADDR0没有接到NOR Flash上)。NOR Flash的地址便是0x1,NOR Flash在稍后的时间里将地址上的16位数据取出,并经过数据总线D0~D15发给CPU。

  2)地址位不对齐的16位读操作

  unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x1;

  unsigned short uwVal;

  uwVal = *pwAddr;

  因为地址是0x1,不是2对齐的,可是BANK0的位宽被设为16,这将导致反常。咱们能够设置反常处理函数来处理这种状况。在反常处理函数中,运用0x0、0x2建议两次读操作,然后将两个成果组合起来:运用地址0x0的两字节数据D0、D1;再运用地址0x02读到D2、D3;最终,D1、D2组合成一个16位的数字回来给wVal。假如没有地址不对齐的反常处理函数,那么上述代码将会犯错。假如某个BANK的位宽被设为n,拜访此BANK时,在总线上永久只会看到地址对齐的n位操作。

  3)8位读操作

  unsigned char *pwAddr = (unsigned char *)0x6;

  unsigned char ucVal;

  ucVal = *pwAddr;

  CPU首要运用地址0x6对NOR Flsh建议16位的读操作,得到两个字节的数据,假设为D0、D1;然后将D0取出赋值给变量ucVal。在读操作期间,地址总线ADDR1~ADDR20、A0~A19的信号都是1、1、0、…、0(CPU的ADDR0为0,不过ADDR0没有接到NOR Flash上)。CPU会主动丢掉D1。

  4)32位读操作

  unsigned int *pwAddr = (unsigned int *)0x6;

  unsigned int udwVal;

  udwVal = *pwAddr;

  CPU首要运用地址0x6对NOR Flsh建议16位的读操作,得到两个字节的数据,假设为D0、D1;再运用地址0x8建议读操作,得到两字节的数据,假设为D2、D3;最终将这4个数据组合后赋给变量udwVal。

  5)16位写操作

  unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x6;

  *pwAddr = 0x1234;

  因为NOR Flash的特性,使得NOR Flash的写操作比较复杂——比方要先宣布特定的地址信号告诉NOR Flash预备接纳数据,然后才宣布数据等。不过,其总线上的电信号与软件指令的联系与读操作相似,仅仅数据的传输方向相反。

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