“逐飞科技RT1064开源库”之GPIO详解

NXP管管

为方便参加恩智浦大学生智能车设计竞赛的同学们，成都逐飞科技设计制作了i.MX RT1064核心板，并配套开发了相应的函数库。


本文为逐飞科技来稿，在此分享给大家，对不参加智能车竞赛的朋友也有很大的帮助作用。

i.MX RT1064核心板

在分享主题之前，先说说继上次发布的开源库之后，逐飞科技RT1064开源库又更新了哪些东西。本次开源库更新了如下4部分内容：
1、fuse烧写例程
经常会有用户遇到上电后没法执行程序，查看内核指示灯又是没有问题的。对于这个问题我们首先要知道RT上电后是会根据boot_config_pin进行参数配置，如果boot_config_pin电平设置不对会导致参数配置不正确，那么在我们使用了boot_config_pin相关引脚之后，或者外部添加了上拉都有可能会导致出现这个问题，那么我们又想使用boot_config_pin又不想遇到这样的问题，该怎么办呢？这个时候就可以通过烧写efuse使得RT上电之后参数配置通过fuse来进行配置，从而彻底避免了这个问题。不过需要注意的事，烧写fuse之后，就不能再更改回去了。


2、USB CDC例程
大家经常反映串口速度太慢了，那么是否有更好的数据传输方式呢？当然是有的，RT单片机支持高速USB，我们可以将USB虚拟成串口来进行使用，在PC端的使用和普通的串口无异，非常简单，硬件连接也非常简单，使用逐飞RT1064核心板的用户可直接使用板载的TypeC接口和PC端的USB口连接即可，优点是连线通用性高，且速度极快(初步测试可稳定到10MB/s)。


3、FATFS文件系统例程
对于需要存储较大数据的用户，经常会需要用到SD卡，本次更新也带来了SD相关的例程，方便用户直接使用。


4、解决PIT定时器通道1无法使用的问题
上次开源库中，PIT通道1无法正常使用，经过仔细查找，发现是因为RT1064上电之后默认将通道1的级联位设置为1，从而导致无法使用，解决办法是在初始化时将级联位设置为0即可，这个问题可能是单片机内部ROM API使用了这个定时器之后没有对其进行复位造成的。


以上更新已发布到码云，链接如下：
http://gitee.com/seekfree/RT1064_Library


接下来进入本次分享的主题：

GPIO模块详解与使用示例

GPIO功能


GPIO (General-purpose input/output)是通用输入输出端口，主要功能如下：


输出模式：可以通过程序控制端口的电平状态(低电平或者高电平)，以实现控制外部模块或者传递信息。


输入模式：可以获取端口状态，用于接收外部模块发送的数字信息。


中断模式：可以对引脚上的上升沿、下降沿、低电平、高电平、上升沿和下降沿，这五种情况进行中断响应。

GPIO库函数


操作GPIO的函数列表如下：

gpio_init()函数参数：

gpio_set()函数参数：

gpio_get()函数参数：

gpio_dir()函数参数：

gpio_toggle()函数参数：

gpio_interrupt_init()函数参数：

gpio_interrupt_init()函数参数：

GET_GPIO_FLAG宏函数参数：

CLEAR_GPIO_FLAG宏函数参数：

GPIO使用示例


GPIO输出模式(核心板LED闪烁)


#include "headfile.h"      //包含头文件


int main(void)
{
    DisableGlobalIRQ();
    board_init();         //务必保留，本函数用于初始化MPU 时钟 调试串口
  
      //初始化B9端口 输出模式  初始化之后输出低电平 使用默认引脚配置GPIO_PIN_CONFIG


    gpio_init(B9,GPO,0,GPIO_PIN_CONFIG);
  
    EnableGlobalIRQ(0);
  
    while(1)
    {
        gpio_set(B9,1);         //熄灭核心板LED
        systick_delay_ms(100);  //延时100ms
        gpio_set(B9,0);         //点亮核心板LED
        systick_delay_ms(100);  //延时100ms
    }
}
编程要点1：在使用GPIO时，务必在while(1)之前对端口进行初始化，然后再进行其他的操作。


编程要点2：在初始化GPIO时，最后一个参数可以直接使用GPIO_PIN_CONFIG宏定义参数，不需要自己去选择很多个配置参数然后相或，提高易用性。

GPIO输入模式


#include "headfile.h"    // 包含头文件


uint8 pin_status;
int main(void)
{
    DisableGlobalIRQ();
    board_init();         //务必保留，本函数用于初始化MPU 时钟 调试串口


    //初始化D0端口 输入模式  使用默认引脚配置GPIO_PIN_CONFIG
    gpio_init(D0,GPI,0,GPIO_PIN_CONFIG);
  
    EnableGlobalIRQ(0);
  
    while(1)
    {
        pin_status = gpio_get(D0);//获取D0端口电平状态
        //可以直接通过IAR或者MDK的在线调试窗口查看pin_status变量的值
        //0：低电平 1：高电平
        //D0端口接地时为低电平
        //D0端口内部设置了上拉电阻，因此悬空时为高电平
    }
}
编程要点：与上一个示例相同。






GPIO中断模式


#include "headfile.h"           //包含头文件  
  
uint32 gpio_interrup_test;
void GPIO3_Combined_0_15_IRQHandler(void)//D0-D15端口中断函数  
{
    if(GET_GPIO_FLAG(D0))       //判断是否为D0引脚触发中断  
    {
        CLEAR_GPIO_FLAG(D0);    //清除D0触发的中断标志位  
         
        gpio_interrup_test++;   //测试变量  
    }
}
  
int main(void)
{
    DisableGlobalIRQ();
    board_init();               //务必保留，本函数用于初始化MPU 时钟 调试串口  
      
    //D0端口初始化为中断模式 上升沿中断 使用宏定义的引脚配置参数  
    gpio_interrupt_init(D0,RISING,GPIO_INT_CONFIG);
      
    //D0端口初始化为输出模式 初始化之后为低电平 使用宏定义的引脚配置参数  
    gpio_init(D1,GPO,0,GPIO_PIN_CONFIG);
      
    EnableGlobalIRQ(0);         //打开总中断  
  
    while(1)
    {
        gpio_toggle(D1);                 //D1端口电平翻转  
        systick_delay_ms(500);
         
        //D1引脚每0.5S翻转一次电平
        //因此D1引脚每1S会产生一个上升沿信号
        //将D0 D1使用杜邦线连接起来之后
        //gpio_interrup_test变量一秒钟加一次  
    }
}
编程要点1：在使用GPIO中断时，务必在while(1)之前对端口进行初始化。


编程要点2：在初始化GPIO中断时，最后一个参数可以直接使用GPIO_INT_CONFIG宏定义参数，不需要自己去选择很多个配置参数然后相或，提高易用性。请注意这里与GPIO输出、输入的宏定义不一样。


编程要点3：进入中断之后我们应该使用GET_GPIO_FLAG函数判断中断是哪个引脚触发的，然后在使用CLEAR_GPIO_FLAG函数清除对应中断标志位，如果不清除标志位则会反复进入中断。



编程要点4：中断函数名称定义，D0引脚的中断函数为GPIO3_Combined_0_15_IRQHandler，其中GPIO3表示的是D端口，0_15表示的是D0-D15端口所请求的中断都是执行的GPIO3_Combined_0_15_IRQHandler中断函数。详细对应关系如下表：

编程要点5：对于刚接触单片机不久的童鞋来说，对于中断可能有一个疑问，我程序里面并没有调用，为啥中断函数会被运行，中断函数会被运行的原因是因为，当中断被触发之后，由MCU内部硬件从中断向量表中加载函数地址到PC指针，从而跳转到中断函数，因此中断函数得以运行，这一切都是硬件自动的在工作，因此不需要用户调用中断函数。




本期“逐飞科技RT1064开源库之GPIO详解”专题分享就到这里，大家在使用库的过程中如果遇到什么问题、或发现不足、或对库有什么建议请及时联系逐飞科技！我们将尽快完善。


PS：通过QQ群联系我们更方便，也方便大家讨论交流，QQ群技术交流平台（逐飞科技__智能车③部：824575535），也可与管理员私信，保障该开源库有问题时可以及时得到解决。然后再分享给各位使用，形成良性循环。

接下来我们会分章节详细介绍，分享多个模块的使用。感谢关注“逐飞科技”，我们将持续更新“基于RT1064的智能车应用入门指导”的开发分享，下期再见！




作者：范兵@逐飞科技                          文章出处：恩智浦MCU加油站

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