Cortex-M3基礎(chǔ)學(xué)習(xí)
因?yàn)轫?xiàng)目所需,所以不得不開(kāi)始研究M3,我用的是NXP公司的LPC1768這個(gè)芯片,它是具有三級(jí)流水線的哈佛結(jié)構(gòu),帶獨(dú)立的本地指令和數(shù)據(jù)總線以及用于外設(shè)的稍微低性能的第三條總線,還包含一個(gè)支持隨機(jī)跳轉(zhuǎn)的內(nèi)部預(yù)取指單元。好了,今天只是初步測(cè)試一下它的GPIO功能,所謂的GPIO也就是通用輸入/輸出口(General Purpose Input Output),萬(wàn)丈高樓平地起,慢慢來(lái)吧。實(shí)驗(yàn)的原理圖很簡(jiǎn)單,就是幾個(gè)LED燈,關(guān)于燈的電流及電壓參數(shù),這里不作詳細(xì)介紹,有興趣的可以到網(wǎng)上或供應(yīng)商那里要一份數(shù)據(jù)手冊(cè)看一下,做技術(shù)的不能懶,有些東西該看的還是要看的。
圖1 硬件原理圖
硬件原理圖很簡(jiǎn)單了,74LVC244是用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的,74LVC244內(nèi)部就是8個(gè)三態(tài)門,關(guān)于它的詳細(xì)電氣參數(shù),請(qǐng)參閱它的數(shù)據(jù)手冊(cè)。關(guān)于程序也不是太難,有幾個(gè)地方要說(shuō)一下。即然是GPIO實(shí)驗(yàn),當(dāng)然要關(guān)注GPIO的配置了,由于大部分引腳都具有一個(gè)以上功能,所以首先要配置引腳功能寄存器PINSEL,只有當(dāng)引腳配置為GPIO功能時(shí),GPIO的方向位才有效,對(duì)于其它功能來(lái)說(shuō),方向是自動(dòng)的。關(guān)于引腳功能寄存器PINSEL功能如下表所示:
PINSEL0~PINSEL9的值功能復(fù)位后的值
00默認(rèn)功能,通常為GPIO口00
01第一個(gè)可選功能
10第二個(gè)可選功能
11第三個(gè)可選功能
PINSEL寄存器每?jī)晌豢刂埔粋€(gè)引腳,由于各個(gè)引腳的功能不一樣,所以PINSEL0~PINSEL9的配置也相應(yīng)的有所不同,想詳細(xì)了解這10個(gè)寄存器的功能可以參看《user.manual.lpc17xx》,這個(gè)手冊(cè)可以到NXP的網(wǎng)站上去下載。由于這次實(shí)驗(yàn)只是用到GPIO功能,所以暫時(shí)不用管這個(gè)寄存器,用它的默認(rèn)值就可以了。
另一個(gè)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(kāi)漏操作模式等。引腳模式選擇寄存器PINMODE的功能如下表所示:
PINMODE0~PINMODE9的值功能復(fù)位后的值
00引腳使能片內(nèi)上拉電阻00
01中斷模式
10引腳沒(méi)有使能片內(nèi)上拉/下拉電阻
11引腳使能下拉電阻
當(dāng)引腳處于邏輯高電平時(shí),中繼模式使能上拉電阻,當(dāng)引腳處于邏輯低電平時(shí),使能下拉電阻,當(dāng)引腳配置為輸入且不是通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)時(shí),引腳將保持上一個(gè)已知狀態(tài)。PINMODE_0D寄存器控制寄存器的開(kāi)漏模式,引腳配置為輸出且值為0時(shí),開(kāi)漏模式會(huì)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(qū)動(dòng)關(guān)閉,等同于改變了引腳的方向,實(shí)際上是模擬了一個(gè)開(kāi)漏輸出。
PINMODE_0D0~PINMODE_0D4的值功能復(fù)位后的值
00引腳處于正常模式(非開(kāi)漏模式)00
01引腳處于開(kāi)漏模式
除了以上兩個(gè)寄存器要配置,與GPIO端口相關(guān)的寄存器還有快速端口值寄存器FIOPIN可以用來(lái)讀/寫端口的值,端口輸出置位寄存器FIOSET,當(dāng)這個(gè)寄存器的相應(yīng)位置1時(shí),相應(yīng)端口引腳輸出1,當(dāng)然也可以從這個(gè)寄存器讀取當(dāng)前引腳輸出的值,與它對(duì)應(yīng)的寄存器是FIOCLR,當(dāng)寄存器FIOCLR相應(yīng)位置1時(shí),相應(yīng)引腳輸出0,但這個(gè)寄存器是只寫寄存器,不能讀取數(shù)據(jù)。好了,關(guān)于這些寄存器先總結(jié)到這,詳細(xì)的配置還要看LPC1768的用戶手冊(cè)《user.manual.lpc17xx》,當(dāng)然也可以經(jīng)常去NXP網(wǎng)站逛逛看看其它的handbook或whitepaper 好了,下面給出實(shí)驗(yàn)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:
/*****************************************************************
****************
文件名稱:mian.c
功 能: 主要調(diào)度函數(shù)及應(yīng)用函數(shù)
編譯環(huán)境: MDKV4.12
時(shí) 鐘: 外部12Mhz
日 期: 11/08/16
作 者: 懶貓愛(ài)飛
備 注:NULL
---------------------------------------------------------------------------------
修改內(nèi)容:NULL
修改日期:XXXX年xx月xx日 xx時(shí)xx分
修改人員:xxx xxx xxx
***************************************************************
*******************/
#include"main.h"
volatile unsigned lONg SysTickCnt; /* 用于系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)*/
/**************************************************************
******************
* 函數(shù)名稱:void SysTick_Handler (void)
* 函數(shù)功能: 系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器中斷函數(shù),每1ms計(jì)數(shù)一次
* 入口參數(shù): 無(wú)
* 出口參數(shù): 無(wú)
* 備 注:無(wú)
**************************************************************
*****************/
void SysTick_Handler (void)
{
SysTickCnt++;
}
/***************************************************************
*****************
* 函數(shù)名稱:void Delay (unsigned long tick)
* 函數(shù)功能: 毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)
* 入口參數(shù): unsigned long tick -- 延時(shí)時(shí)長(zhǎng)
* 出口參數(shù): 無(wú)
* 備 注:無(wú)
**************************************************************
*****************/
void DelayMs (unsigned long tick)
{
unsigned long systickcnt;
systickcnt = SysTickCnt;
while ((SysTickCnt - systickcnt) tick);
}
/***************************************************************
*****************
* 函數(shù)名稱:void PortInit(void)
* 函數(shù)功能: 端口初始化
* 入口參數(shù): 無(wú)
* 出口參數(shù): 無(wú)
* 備 注:無(wú)
*************************************************************
**
****************/
void PortInit(void)
{
GPIO1->FIODIR = 0xB0000000; /* LEDs on PORT1 defined as Output */
GPIO2->FIODIR = 0x0000007C; /* LEDs on PORT2 defined as Output */
Led1Off(); /* 初始化時(shí)熄滅所有的燈*/
Led2Off();
Led3Off();
Led4Off();
Led5Off();
Led6Off();
Led7Off();
Led8Off();
}
/*************************************************************
*
******************
* 函數(shù)名稱:int main(void)
* 函數(shù)功能: 主函數(shù)
* 入口參數(shù): 無(wú)
* 出口參數(shù): 無(wú)
* 備 注:無(wú)
***************************************************************
****************/
int main(void)
{
SystemInit(); /* 系統(tǒng)初始化,函數(shù)在system_LPC17xx.c文件夾中定義*/
SysTick_Config(SystemFrequency/1000 - 1); /* 配置時(shí)鐘中斷,每1ms中斷一次*/
/* 在core_cm3.h中定義*/
PortInit(); /* 端口初始化*/
while(1)
{
Led1On(); //LED1開(kāi)
Led4On(); //LED4 開(kāi)
DelayMs(200);
Led1Off(); //LED1關(guān)
Led4Off(); //LED4關(guān)
DelayMs(200);
}
}
因?yàn)槌绦蚴亲罨A(chǔ)的實(shí)驗(yàn),所以不是太難,程序中延時(shí)函數(shù)用的是系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器,每1m中斷一次,系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器的中斷配置函數(shù)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(gè)結(jié)構(gòu)體指針,原型在LPC17XX.H這個(gè)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;
__O uint32_t FIOCLR;
} GPIO_TypeDef;
還有幾個(gè)宏定義,如下所示:
1)、#define GPIO1 (( GPIO_TypeDef *) GPIO1_BASE)
上面這個(gè)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(gè)宏就把GPIO的基址定義了出來(lái),關(guān)于LPV1768內(nèi)部地址的分配情況,可以參看它的數(shù)據(jù)手冊(cè),也可參考一下《ARM Cortex-M3 權(quán)威指南》。
評(píng)論