RT-1052学习笔记（5 ）- GPIO架构分析

NXP管管

分析GPIO的外设框架

橙色部分：由IOMUX控制，负责控制IO口的输入输出使能，上下拉或者开漏，保持，驱动能力，压摆率，带宽，HYS滞后使能输入。这部分通过配置IOMUX控制。
红色部分：配置橙色部分的功能，以及选择这个IO到底被谁用，通过MUX寄存器选择。还包括一个在输出的同时还可以读取IO电平的使能端，使能这个功能则输出同步输入
蓝色部分：用这个IO的人，GPIO框就是GPIO的控制端，控制引脚的输出电平，或者读取引脚的电平。Bolck端就是复用给其他外设使用，比如PWM，SPI，等外设
总结一句话就是，蓝色部分通过配置好的红色部分来使用橙色部分进行IO


怎么把一个引脚用做GPIO？：


现在先配置成普通IO使用。学习好普通IO的框架后，如果要用作其他功能，直接通过MXC配置复用给对应的外设，然后，就全权交给外设来管理了。


配置步骤


打开GPIO1时钟：通过配置CCM->CCGR1[27:26]打开GPIO1的时钟
配置IOMUX-MUX寄存器：选择复用功能以及是否使用SION
配置IOMUX-PAD寄存器：配置PAD模块功能
配置GPIO->GDIR寄存器：设置GPIO控制器为输出控制逻辑还是输入控制逻辑
代码展示

1. <font size="3" face="微软雅黑">
   
2. /* 开启GPIO1端口的时钟 */
   
3. CCM_CCGR1 &= ~(unsigned int)(3<<26);
   
4. CCM_CCGR1|=(unsigned int)(1<<26);
   
5. 
   
6. /* 设置MUX寄存器为0x05，表示把引脚用于普通GPIO */
   
7. IOMUXC_MUX_GPIO_AD_B0_09=(unsigned int)0x05;
   
8. 
   
9. /* 设置PAD寄存器控制引脚的属性
   
10.   属性配置说明:
    
11.     十六进制数0x000B0=二进制数0000 0000 0000 1011 0000 b
    
12.     bit0:SRE:0b压摆率: 慢压摆率
    
13.     bit1~bit2:-:00b寄存器保留项
    
14.     bit3~bit5:DSE:110b驱动强度:R0/6(仅作为输出时有效)
    
15.     bit6~bit7:SPEED:10b带宽:medium(100MHz)
    
16.     bit8~bit10:-:000 b寄存器保留项
    
17.     bit11:ODE:0 b开漏配置:关闭
    
18.         (开漏高阻态常用于总线配置,如I2C)
    
19.     bit12:PKE:0b拉/保持器配置:关闭
    
20.     bit13:PUE:0b拉/保持器选择:关闭了上下拉及保持器，任意值无效
    
21.     bit14~bit15:PUS:00b拉/下拉选择:关闭了上下拉及保持器，任意值无效
    
22.     bit16:HYS:0b滞回器配置:关闭
    
23.         (仅输入时有效,施密特触发器,使能后可以过滤输入噪声)
    
24.     bit17~bit31:-:0b寄存器保留项
    
25. */
    
26. IOMUXC_PAD_GPIO_AD_B0_09=(unsigned int)0x000B0;
    
27. 
    
28. /*设置GPIO1_09引脚的方向，使用输出模式 */
    
29. GPIO1_GDIR|=(unsigned int)(1<<9);
    
30. 
    
31. /*控制引脚为低电平，点亮LED灯*/
    
32. 
    
33. 
    
34. </font>

复制代码

使用


输出：设置GPIO->DR的对应位设置对应IO的电平
输入：读取GPIO-DR或者GPIO->SR寄存器得到对应IO的电平
库函数操作


1、初始化MUX


IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_AD_B0_09_GPIO1_IO09, 0U);
这里插播一段关于i.MX 系列芯片的引脚命名方式




i.MX的每一个引脚，都有一个专用的名字，比如GPIO_AD_B0_09。


每个外设的输入输出引脚，也有一个专用的名字，比如ADC2_IN0，GPIO1_IO00。


他们通过一个IOMUX控制器来连接，每个外部引脚可以选择一种复用方式来连接需要的外设。


当一个引脚被连接到一个确定的外设后，就可以用一个名字来确定这个引脚是哪一个，有什么功能了。


所以，库函数就通过一个宏来配置一个引脚的复用


IOMUXC_GPIO_AD_B0_09_GPIO1_IO09
其中：


IOMUXC代表IOMUXC控制器


GPIO_AD_B0_09代表引脚名字


GPIO1_IO09代表引脚设置的复用功能



库函数利用一句话就搞定了mux的配置，还剩下PAD就完成了一个引脚的配置了。
2、初始化PAD


其实，PAD的配置也是一句话。直接上代码：配置一个引脚为UART1_TX

1. <font size="3" face="微软雅黑">/* 这个是SDK的例子截出来的 */
   
2. IOMUXC_SetPinConfig(
   
3.       IOMUXC_GPIO_AD_B0_12_LPUART1_TX, /* GPIO_AD_B0_12 PAD functional properties : */
   
4.       0x10B0u); /* Slew Rate Field: Slow Slew Rate
   
5.                    Drive Strength Field: R0/6
   
6.                    Speed Field: medium(100MHz)
   
7.                    Open Drain Enable Field: Open Drain Disabled
   
8.                    Pull / Keep Enable Field: Pull/Keeper Enabled
   
9.                    Pull / Keep Select Field: Keeper
   
10.                    Pull Up / Down Config. Field: 100K Ohm Pull Down
    
11. Hyst. Enable Field: Hysteresis Disabled */
    
12. 
    
13. </font>

复制代码

第一个宏就是和配MUX的宏一样的，这个很好理解，根据那个引脚复用成什么功能就可以确定了。关键是第二个参数，这根本就是在操作寄存器啊！！！这个值是被直接写对应引脚的PAD寄存器，对是直接写进去。这里推荐一个i.MX Pins Tool v4.0工具，可以通过图形化对i.MX系列芯片的IO口进行配置，输出C格式代码或者设备树配置文件。

3、初始化GPIO外设


熟悉ST标准库的人看到这段肯定很舒服了。这就配置完GPIO外设了。

1. <font size="3" face="微软雅黑">//API
   
2. /*! @brief GPIO Init structure definition. */
   
3. typedef struct _gpio_pin_config
   
4. {
   
5.     gpio_pin_direction_t direction; /*!< Specifies the pin direction. */
   
6.     uint8_t outputLogic;            /*!< Set a default output logic, which has no use in input */
   
7.     gpio_interrupt_mode_t
   
8.     interruptMode;                                                                  /*!< Specifies the pin interrupt mode, a value of @ref gpio_interrupt_mode_t. */
   
9. } gpio_pin_config_t;
   
10. void GPIO_PinInit(GPIO_Type *base, uint32_t pin, const gpio_pin_config_t *Config);
    
11. //使用
    
12. {
    
13.   /* 定义gpio初始化配置结构体 */
    
14.   gpio_pin_config_t led_config;      
    
15.    
    
16.    /** 核心板的LED灯，GPIO配置 **/      
    
17.   led_config.direction = kGPIO_DigitalOutput; //输出模式
    
18.   led_config.outputLogic =  1;                //默认高电平
    
19.   led_config.interruptMode = kGPIO_NoIntmode; //不使用中断
    
20.   
    
21.   /* 初始化 LED GPIO. */
    
22.   GPIO_PinInit(GPIO1, 9, &led_config);
    
23. }</font>

复制代码

4、配置时钟


4.1、配置外设时钟

4.2、使能GPIO时钟

这个时钟在库函数中自动配置，如果没有定义宏FSL_SDK_DISABLE_DRIVER_CLOCK_CONTROL，或者定义了宏但是宏FSL_SDK_DISABLE_DRIVER_CLOCK_CONTROL不等于0，则通过GPIO_PinInit函数自动配置对应GPIO时钟



5、使用


GPIO_PinWrite(GPIO1, 9, 0U);





作者：weixin_42264572         文章出处：点击

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An唐青

去哪能申请到这个板卡呢