Cortex-M3學習日志（一）-- GPIO實驗1

因為項目所需，所以不得不開始研究M3，我用的是NXP公司的LPC1768這個芯片，它是具有三級流水線的哈佛結構，帶獨立的本地指令和數據總線以及用于外設的稍微低性能的第三條總線，還包含一個支持隨機跳轉的內部預取指單元。關于LPC1768這個芯片的內部資源這里就不羅列了，這些數據手冊上都寫的很詳細，以后在學習總結中也會慢慢涉及。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

硬件原理圖很簡單了，74LVC244是用來驅動LED的，74LVC244內部就是8個三態門，關于它的詳細電氣參數，請參閱它的數據手冊。關于程序也不是太難，有幾個地方要說一下。即然是GPIO實驗，當然要關注GPIO的配置了，由于大部分引腳都具有一個以上功能，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，GPIO的方向位才有效，對于其它功能來說，方向是自動的。關于引腳功能寄存器PINSEL功能如下表所示：

PINSEL寄存器每兩位控制一個引腳，由于各個引腳的功能不一樣，所以PINSEL0~PINSEL9的配置也相應的有所不同，想詳細了解這10個寄存器的功能可以參看《user.manual.lpc17xx》，這個手冊可以到NXP的網站上去下載。由于這次實驗只是用到GPIO功能，所以暫時不用管這個寄存器，用它的默認值就可以了。

另一個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，中繼模式使能上拉電阻，當引腳處于邏輯低電平時，使能下拉電阻，當引腳配置為輸入且不是通過外部驅動時，引腳將保持上一個已知狀態。PINMODE_0D寄存器控制寄存器的開漏模式，引腳配置為輸出且值為0時，開漏模式會正常地將引腳電平拉低。但是如果輸出引腳為1，則引腳輸出驅動關閉，等同于改變了引腳的方向，實際上是模擬了一個開漏輸出。

除了以上兩個寄存器要配置，與GPIO端口相關的寄存器還有快速端口值寄存器FIOPIN可以用來讀/寫端口的值，端口輸出置位寄存器FIOSET，當這個寄存器的相應位置1時，相應端口引腳輸出1，當然也可以從這個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，相應引腳輸出0，但這個寄存器是只寫寄存器，不能讀取數據。好了，關于這些寄存器先總結到這，詳細的配置還要看LPC1768的用戶手冊《user.manual.lpc17xx》，當然也可以經常去NXP網站逛逛看看其它的handbook或whitepaper

好了，下面給出實驗程序，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

Led4On();//LED4開

DelayMs(200);

Led1Off();//LED1關

Led4Off();//LED4關

DelayMs(200);

}

}

因為程序是最基礎的實驗，所以不是太難，程序中延時函數用的是系統節拍定時器，每1m中斷一次，系統節拍定時器的中斷配置函數是SysTick_Config(uint32_t ticks)它在core_cm3.h中有定義，有興趣的話可以看看。GPIO是一個結構體指針，原型在LPC17XX.H這個頭文件中，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;

還有幾個宏定義，如下所示：

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

上面這個宏是把GPIO1指向芯片GPIO1的基址上，

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

3）、#define GPIO_BASE(0x2009C000UL)

這三個宏就把GPIO的基址定義了出來，關于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》，這本書在網上有電子書，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，另外一定要多去NXP網站看一下它的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，好多大蝦，好多大牛，有你學的，有你問的，只要肯用心，一根網線，能解決很多問題。