一、GIPIO介紹
General Purpose Input Output （通用輸入/輸出）簡稱為GPIO，或總線擴展器，人們利用工業標准I2C、SMBus或SPI接口簡化了I/O口的擴展。當微控制器或芯片組沒有足夠的I/O端口，或當系統需要采用遠端串行通信或控制時，GPIO產品能夠提供額外的控制和監視功能。
1.GPIO的優點
- 低功耗：GPIO具有更低的功率損耗(大約1μA，μC的工作電流則為100μA)。
- 集成IIC從機接口：GPIO內置IIC從機接口，即使在待機模式下也能夠全速工作。
- 小封裝：GPIO器件提供最小的封裝尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!
- 低成本：您不用為沒有使用的功能買單。
- 快速上市：不需要編寫額外的代碼、文檔，不需要任何維護工作。
- 可預先確定響應時間：縮短或確定外部事件與中斷之間的響應時間。
2.GPIO的寄存器
- GPxCON 寄存器
用於配置引腳功能。 PORT A 與 PORT B~PORT H/J 在功能選擇上有所不同，GPACON 中每一位對應一根引腳，共 23 個引腳。當某位被設為 0 時候，相應引腳為 輸出引腳。此時我們可以在GPADAT 中相應的寫入 1或者 0 來讓此引腳輸出高電平或者低電平；當某位被設為1時，相應引腳為地址線或用於地址控制，此時GPADATA無用。
一般而言 GPACON 通常被設為 1 ，以便訪問外部器件。
PORT B~PORT H/J在寄存器操作方面完全相同，GPxCON 中每兩位控制一根引腳，- 00 輸入
- 01 輸出
- 10 特殊功能
- 11 保留不用
- GPxDAT 寄存器
GPxDAT用於讀寫引腳，當引腳被設為輸入時候，讀此寄存器可知道相應引腳的電平狀態高還是低，當引腳被設為輸出時候，寫此寄存器的位，可令引腳輸出高電平還是低電平。 - GPxUP寄存器
GPxUP寄存器某位為1時，相應管腳沒有內部上拉電阻；為 0 時候 相應管腳有內部上拉電阻。
上拉電阻作用在於，當GPIO 引腳處於第三種狀態時候，既不是輸出高電平，也不是輸出低電平。而是呈現高阻態，相當於沒有接芯片。它的電平狀態由上下拉電阻決定。
二、控制LED實例
1.查看硬件原理圖
2.查看數據手冊
- 在三星公司提供的DataSheet手冊中找到介紹GPIO的章節
3.確定關鍵定義
- GPJ0CON寄存器
寄存器地址：0xE0200240
要控制的位數：[15:12]
要設置的二進制數據：0b0001 - GPJ0PUD寄存器
寄存器地址：0xE0200248
要控制的位數：[7:6]
要設置的二進制數據：0b00 - GPJ0DAT寄存器
寄存器地址：0xE0200244
要控制的位數：[3]
要設置的二進制數據：0b1
4.編寫程序
start: @;配置GPJ0CON寄存器 Address=0xE0200240 [15:12]=0b0001 ldr r0,=0xE0200240 ldr r1,=0x1000 str r1,[r0] @;配置GPJ0PUD寄存器 Address=0xE0200248 [7:6]=0b00 ldr r0,=0xE0200248 ldr r1,=0x0 str r1,[r0] @;配置GPJ0DAT寄存器 Address=0xE0200244 [3]=1 ldr r0,=0xE0200244 ldr r1,=0x4 str r1,[r0]
5.實例測試
生成目標文件
arm-linux-gcc -c led.S
生成可執行文件
arm-linux-gcc -Ttext 0x34000000 -nostartfiles -nostdlib led.o -o led
生成獨立執行的二進制
arm-linux-objcopy -O binary led led.bin
使用tftp命令下載
tftp 0x34000000 led.bin
使用go命令執行
go 0x34000000
6.簡單的流水燈實現
.global _start _start: ldr r0, =0x11111111 ldr r1, =0xE0200240 str r0, [r1] ldr r0, =0x11111111 ldr r1, =0xE02000A0 str r0, [r1] flash: ldr r0, =(1<<1) ldr r1, =0xE02000A4 str r0, [r1] ldr r0, =~(1<<3) ldr r1, =0xE0200244 str r0, [r1] bl delay ldr r0, =~(1<<4) ldr r1, =0xE0200244 str r0, [r1] bl delay ldr r0, =~(1<<5) ldr r1, =0xE0200244 str r0, [r1] bl delay ldr r0, =~(1<<1) ldr r1, =0xE02000A4 str r0, [r1] bl delay b flash delay: ldr r2, =100000000 ldr r3, =0x0 delay_loop: sub r2, r2, #1 cmp r2, r3 bne delay_loop mov pc, lr