00. 目錄

文章目錄

• • 00. 目錄
  • 01. GPIO概述
  • 02. GPIO寄存器
  • 03. GPIO框圖
  • 04. 附錄

01. GPIO概述

GPIO(General Purpose I/O Ports)意思為通用輸入/輸出端口，通俗地說，就是一些引腳，可以通過它們輸出高低電平、或者通過它們讀入引腳的狀態(tài)──是高電平還是低電平。在嵌入式系統(tǒng)中常常有數(shù)量眾多，但是結(jié)構(gòu)卻比簡單的外部設(shè)備/電路，對這些設(shè)備/電路，有的需要CPU為之提供控制手段，有的則需要被CPU用作輸入信號。而且，許多這樣的設(shè)備/電路只要求一位，即只要有開/關(guān)兩種狀態(tài)就夠了。

三星 Exynos 4412，它有 304 個(gè) GPIO，分為 GPA0、GPA1、GPB、GPC0、GPC1 等共 37 組。可以通過設(shè)置寄存器來確定某個(gè)引腳用于輸入、輸出還是其它特殊功能。比如可以設(shè)置 GPC0、GPC1 作為一般的輸入引腳、輸出引腳，或者用于 AC97、SPDIF、I2C、SPI 口。

GPIO 的操作是所有硬件操作的基礎(chǔ)，由此擴(kuò)展開來可以了解所有硬件的操作，這是底層開發(fā)人員必須掌握的。

02. GPIO寄存器

既然一個(gè)引腳可以用于輸入、輸出或其它特殊功能，那么一定有寄存器用來選擇這些功能；對于輸入，一定可以通過讀取某個(gè)寄存器來確定引腳的電平是高還是低；對于輸出，一定可以通過寫入某個(gè)寄存器來讓這個(gè)引腳輸出高電平或低電平；對于其它特殊功能，則有另外的寄存器來控制它。

如上推測，對于這幾組 GPIO 引腳，它們的寄存器是相似的：

GPXXCON 用于選擇引腳功能，控制寄存器。

GPXXDAT 用于讀/寫引腳數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寄存器。

GPXXPUD 用于確定是否使用內(nèi)部上拉/下拉電阻。上下拉寄存器。

控制寄存器

從寄存器的名字即可看出，它用于“配置”(Configure)──選擇引腳的功能。該寄存器中，使用 4 位來配置 1 個(gè)引腳。

當(dāng) GPA0CON 的 bit[31:28]值為 0b0000 時(shí)，引腳 GPA0 被設(shè)置為輸入引腳；

當(dāng) GPA0CON 的 bit[31:28]值為 0b0001 時(shí)，引腳 GPA0 被設(shè)置為輸出引腳；

當(dāng) GPA0CON 的 bit[31:28]值為 0b0010 時(shí)，引腳 GPA0 被設(shè)置為特殊功能 UART 引腳；

當(dāng) GPA0CON 的 bit[31:28]值為 0b0011 時(shí)，引腳 GPA0 被設(shè)置為特殊功能 I2C 引腳；

當(dāng) GPA0CON 的 bit[31:28]值為 0b1111 時(shí)，引腳 GPA0 被設(shè)置為中斷引腳。

數(shù)據(jù)寄存器

用于讀/寫引腳：當(dāng)引腳被設(shè)為輸入時(shí)，讀此寄存器可知相應(yīng)引腳的電平狀態(tài)是高還是低；當(dāng)引腳被設(shè)為輸出時(shí)，寫此寄存器相應(yīng)位可令此引腳輸出高電平或低電平。

上下拉寄存器

使用 2 位來控制 1 個(gè)引腳：值為 0b00 時(shí)，相應(yīng)引腳無內(nèi)部上拉/下拉電阻；值為 0b01 時(shí)，使用內(nèi)部下拉電阻；值為 0b11 時(shí)，使用內(nèi)部上拉電阻；0b10 為保留值。

上下拉電阻

GPIO有三種狀態(tài)：高電平、低電平和高阻狀態(tài)。

上拉電阻、下拉電阻的作用在于，當(dāng) GPIO 引腳處于第三態(tài)(既不是輸出高電平，也不是輸出低電平，而是呈高阻態(tài)，即相當(dāng)于沒接芯片)時(shí)，它的電平狀態(tài)由上拉電阻、下阻電阻確定。

03. GPIO框圖

GPIO 包含兩部分，分別是 alive 部分和 off 部分。Alive 部分的電源由睡眠模式提供，off 部分與它不同。因此，寄存器可以在睡眠模式下保持原值。

04. 附錄

Exynos 4412 SCP_Users Manual_Ver.0.10.00_Preliminary0.pdf

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【ARM】Tiny4412裸机编程之GPIO简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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