<新手向>第二期裸机开发 P25 第13.3讲通用GPIO驱动随堂笔记

YOKI · 发表于 2020-3-25 00:09:05

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时间       ：2020/03/24/
作者       ：YOKI
导师       ：正点原子左忠凯
硬件       ：正点原子 ALPHA I.MX LINUX 开发板
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本例程通过编写 led、蜂鸣器按键练习 GPIO 口的通用设置
预期功能：通过一个简单的函数实现对任意一个GPIO引脚的读写
GPIOx->GDIR &= ~(1<<0);    //GDIR 置 0 输入模式
GPIOx->GDIR |=  (1<<0);    //GDIR 置 1 输出模式
((GPIOx->DR) >> pin) & 0x01; //读引脚电平
(GPIOx->DR) &= ~(1<<pin);break; //给引脚写 0 低电平
(GPIOx->DR) |=  (1<<pin);break; //给引脚写 1 高电平
以上就是这些函数实现的基础
/***************** GPIO口初始化函数 ************************/
/* 参数1：GPIOx    GPIO口名称  如:GPIO1、GPIO5
/* 参数2：pin       引脚号    如： 18 、1
/* 参数3：direction  输入输出如： INPUT output
/* 例如：设置GPIO5_IO01为输出模式：
/* GPIOx_init(GPIO5,1,output);
/*********************************************************/
void GPIOx_init (GPIO_Type *GPIOx,  uint8_t pin, uint8_t direction)
{
if (direction == INPUT||direction == input ){
      GPIOx->GDIR &= ~(1<<pin);  //置0 输入模式
      }

if (direction == OUTPUT||direction == output){
      GPIOx->GDIR |= (1<<pin); //置1 输出模式
      }
}
这是我自己编写的初始化函数，和视频中基本一样，只有函数的最后一个参数稍有不同，我没使用枚举类型的结构体，
而是在 bsp_gpio.h 头文件中用宏定义定义代替了：
#define  INPUT    0
#define  input       0
#define  OUTPUT 1
#define  output    1
这样更直观一点，当然我还是很赞同视频中的写法，不过大家不必完全照抄左萌主的代码，重点是有自己的收获就好，
有自己的想法就去试验以下，哪怕错了也没关系。

/***************** GPIOx引脚写数据**************************/
/* 参数1：GPIOx    GPIO口名称  如:GPIO1、GPIO5
/* 参数2：pin       引脚号    如： 18 、1
/* 例如：写GPIO1_IO18 高电平：
/* GPIOx_pin_write(GPIO1,18,1);
*********************************************************/
void GPIOx_pin_write(GPIO_Type *GPIOx,  uint8_t pin,int value)
{
  //  GPIOx->GDIR |= (1<<pin); //置1 输出模式
switch (value)
      {
      case 0

GPIOx->DR) &= ~(1<<pin);break; // 写 0 低电平
case 1

GPIOx->DR) |=  (1<<pin);break; // 写 1 高电平

      default

GPIOx->DR) &= ~(1<<pin);break;  // 默认写0 低电平
      }
}
这个函数只是写数据没用 if 语句换成了 switch 语句本质上没啥区别，
只是自己觉得这里用条件分支 switch 更合适更美观。
然后被注释掉的那一条语句留着以后用（想把 void GPIOx_init（）函数精简掉）
//  GPIOx->GDIR |= (1<<pin); //置1 输出模式
/***************** GPIOx引脚读取函数 ***********************/
/* 参数1：GPIOx    GPIO口名称  如:GPIO1、GPIO5
/* 参数2：pin       引脚号    如： 18 、1
/* 例如：读取GPIO1_IO18电平：
/* GPIOx_pin_read(GPIO1,18);
*********************************************************/
int GPIOx_pin_read(GPIO_Type *GPIOx, uint8_t pin)
{
  //  GPIOx->GDIR &= ~(1<<pin);  //置0 输入模式
uint8_t pin_value;
pin_value = ((GPIOx->DR) >> pin) & 0x01;
return( pin_value);
}
这个函数和视频里也一样，我一开始用的 pin_value = ((GPIOx->DR) >> pin); 没用 “按位与0” 消除高位的影响，
验证时发现返回值不是预期的 0X0 或 0X1 这里备注一下。
解答上一篇《正点原子 linux 第二期裸机开发视频 P23-24 第13讲按键输入实验》的疑问：
函数 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0) 的第四个参数：
0x020E0318    IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B  也就是电气配置寄存器地址
这里已经把 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B 写上去了
但是却在最后一个（第五个）参数写了0  未对 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B 进行配置
假如直接写成下面这个语句：
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0X1F080);
是否就完成了 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_CTS_B  也就是电气配置寄存器的配置？
也就不需要后面第二条语句来配置电气属性了
IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0x1F080);
经过实际验证后发现可以直接在 IO复用时就对电气属性进行配置：
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0X1F080)；
效果是完全一样的，不过这只是对GPIO来说是这样，其它功能复用时可不可以这样做以后再验证。
本节思考：
这篇编写的GPIO通用驱动虽然可以对任意的GPIO引脚进行读写，但是前提是这些引脚已经被复用为GPIO，且电气属性配置完成了。
也就是说 GPIO初始化、GPIO读写函数要在下列两个函数之后使用：
IOMUXC_SetPinMux();    //功能复用
IOMUXC_SetPinConfig();  //电气配置
我的 main.c 中没有直接这两个函数是因为在 key led beep 初始化时已经进行过一次复用和配置了。
大家试验一下把前面的初始化注释掉后，直接使用GPIO读写来操作 led beep 和key 看看这几个 GPIO驱动还有没有效果。
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个人总结:  通用GPIO编写实验
之前都是一边看视频一边跟着写代码，这一次尝试了先看完视频然后独立写自己的代码实现同样的功能，这样自己的思考会多一点点，
学习是一个模仿加思考的过程，只要原理相同，自己也可以写出好的代码。齐白石说：学我者生，像我死者。大概就是这个意思，
哪怕有时候错了也没关系，慢慢去完善，修改。
以上注释和代码都是在学习《正点原子 linux 第二期裸机开发视频 P25 第13.3讲通用GPIO驱动编写》过程中
跟着左萌主学习并加入了一点点自己的思考写成的，作为一个小菜鸡，我大着胆子发出来跟大家一起记录学习
如果有帮助请大家自行参考、下载，如果转载请注明出处，并在论坛和我联系。如果有错误请大神指正！左萌主赛高！
作者       ：YOKI
导师       ：正点原子左忠凯（请允许我叫你一声导师吧）
硬件       ：正点原子 ALPHA I.MX LINUX 开发板
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