哈工大嵌入式系統(tǒng)設(shè)計4

1、4.1 LPC1100的引腳配置4.2 LPC1100的GPIO編程4.3 GPIO的應用4.4 程序?qū)嵗?第四章 LPC1100外設(shè)：GPIO,,LPC1100的引腳配置,受體積和成本的限制，物理管腳（pin）的數(shù)量有限芯片功能模塊的種類和數(shù)量所要求的引腳數(shù)遠大于物理管腳個數(shù)多個功能復用物理管腳,,LPC1100的引腳配置,一個腳上的功能有可能多達4個,引腳連接模塊控制每個管腳功能分配屬性I/O 配置寄存器控制著

2、引腳的電氣特性?？膳渲眠x項如下：? 管腳功能；? 內(nèi)部電阻上拉/下拉或總線保持功能；? 滯后特性；? 模擬/數(shù)字輸入模式；? I2C 總線的 I2C 模式。,LPC1100的引腳配置,標準 I/O 管腳內(nèi)部結(jié)構(gòu),LPC1100的引腳配置,IOCON_PIOn_m寄存器控制著管腳功能（ GPIO或外設(shè)功能）、輸入模式和所有GPIOn_m管腳的滯后特性。另外，它可以為不同的I2C總線模式配置I2C總線管腳。如果管腳用作ADC輸入

3、管腳，也可以通過IOCON_PIOn_m寄存器配置管腳為模擬輸入模式。IOCON_PIOn_m 寄存器位域描述,LPC1100的引腳配置,管腳功能配置（ FUNC）IOCON_PIOn_m 寄存器的 FUNC 位可以設(shè)為 GPIO（ FUNC = 0）或者一種外設(shè)功能。,LPC1100的引腳配置,,管腳模式（ MODE）允許將每個管腳配置為片內(nèi)上拉、下拉或中繼模式。片內(nèi)電阻配置有上拉使能、下拉使能或無上拉/下拉 3 種狀態(tài)，缺

4、省值是上拉使能。如果管腳處于邏輯高電平，則中繼模式使能上拉電阻；如果管腳處于邏輯低電平，則中繼模式使能下拉電阻。這樣，如果管腳配置為輸入并且不被外部驅(qū)動，那么它可以保持上一種已知狀態(tài)。中繼模式可以用于管腳暫時不被驅(qū)動時防止管腳懸空,LPC1100的引腳配置,,管腳模式（ MODE）,LPC1100的引腳配置,,滯后作用（ HYS）數(shù)字功能的輸入緩沖器可以通過 IOCON_PIOn_m 寄存器的 HYS 位配置為滯后緩沖器或普通緩沖

5、器。A/D 模式（ ADMODE）在 A/D 模式中，為了使模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以獲取精確的輸入電壓，數(shù)字接收器將斷開連接。I2C 模式（ I2CMODE）如果寄存器 IOCON_PIO0_4 和 IOCON_PIO0_5 的 FUNC 位選擇為 I2C 功能，則 I2C 總線管腳可以配置為不同的 I2C 模式,LPC1100的引腳配置,,,LPC1100的引腳配置,,,,LPC1100的引腳配置,,,LPC1100的引腳配置,,LPC

6、1110 系列 Cortex-M0 微控制器的 GPIO 具有以下特性： 數(shù)字端口可以由軟件配置為輸入/輸出； 所有 GPIO 引腳默認為輸入； 端口引腳的讀/寫操作是可屏蔽的； 每個單獨引腳可被用作外部中斷輸入引腳； 每個 GPIO 中斷可配置為低電平、高電平、下降沿、上升沿或雙邊沿觸發(fā)； 可對單獨端口的中斷級別進行編程。,LPC1100的GPIO編程,所有 GPIO 寄存器都為 32 位，可以以字節(jié)、半字和字的形式訪問。

7、GPIO端口 0 寄存器的基址為 0x50000000；GPIO端口 1 的基址為 0x50010000；GPIO端口 2 的基址為 0x50020000；GPIO端口 3 的基址為 0x50030000。,LPC1100的GPIO編程,,LPC1100的GPIO編程,GPIO數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器用于讀取輸入管腳的狀態(tài)數(shù)據(jù)，或配置輸出管腳的輸出狀態(tài)。GPIOnDATA 寄存器位描述,LPC1100的GPIO編程,GPIO數(shù)

8、據(jù)方向寄存器數(shù)據(jù)方向寄存器用于控制管腳為輸出或輸入狀態(tài)。GPIOnDIR 寄存器位描述,LPC1100的GPIO編程,GPIO中斷相關(guān)的寄存器GPIO中斷觸發(fā)寄存器GPIO中斷雙邊沿觸發(fā)寄存器GIPO中斷事件寄存器GPIO中斷屏蔽寄存器GPIO原始中斷狀態(tài)寄存器GPIO屏蔽中斷狀態(tài)寄存器GPIO中斷清除寄存器,LPC1100的GPIO編程,邏輯操作GPIO輸入輸出是指通過對GPIODATA寄存器的位進行“與”“或”操

9、作實現(xiàn)讀取GPIO的狀態(tài)或輸出高低電平，GPIO輸入輸出應用示例,LPC1100的GPIO編程,,LPC1100的GPIO編程,,LPC1100的GPIO編程,控制一個或多個指示燈,GPIO的應用,讀取一個或多個按鍵的輸入,GPIO的應用,矩陣掃描式鍵盤,GPIO的應用,數(shù)字量輸出在工業(yè)現(xiàn)場往往需要使用數(shù)字量信號來驅(qū)動外部的執(zhí)行機構(gòu)、顯示燈等負載。數(shù)字量輸出的含義是指這種類型的輸出信號只有簡單的兩種狀態(tài)：高電平和低電平，也可以理解

10、為開（ ON）或者關(guān)（ OFF）兩種狀態(tài)。,GPIO的應用,數(shù)字量輸出對于工業(yè)現(xiàn)場所需要的數(shù)字量信號，也具有多種電壓等級，這就需要通過不同的輸出驅(qū)動電路來實現(xiàn)。同時采用不同的輸出器件可以使數(shù)字量輸出信號具有不同的輸出形式，如晶體管輸出，機械繼電器輸出、固態(tài)繼電器輸出、雙向可控硅輸出等。根據(jù)輸出信號與輸出電路是否需要共地，可以采用非隔離或者隔離輸出的方式。在設(shè)計數(shù)字量輸出電路時，必須根據(jù)輸出信號的類型選用合適的電路，例如輸出信號的電

11、壓等級，輸出信號的負載能力，輸出觸點類型。,GPIO的應用,非隔離型數(shù)字量輸出電路,GPIO的應用,隔離型數(shù)字量輸出電路,GPIO的應用,繼電器輸出電路,GPIO的應用,程序?qū)嵗?控制四個LED循環(huán)顯示“流水燈”,,程序?qū)嵗?程序?qū)嵗?void KeyPoll (void *pdata){ …… while (1) { while ((IO0PIN & KEY1) != 0) {

12、 OSTimeDly(1); } IO0PIN =IO0PIN^ KEY1; while ((IO0PIN & KEY1) == 0) { OSTimeDly(1); } }},,,,,,,按鍵的抖動,while(1) {       

13、           if(KEY0 == 1)          {            delay_ms(10

14、);                   if(KEY0 == 1)           。。。   

15、;        }                   delay_ms(10);        

16、;         },一個實用的按鍵監(jiān)測程序,u8 KEY_Scan(void){ static u8 key_up=1; if(key_up && (KEY0==0||KEY1==0||KEY2==0||KEY3==0)) { delay_ms(10);

17、 key_up=0; if(KEY0==0) return KEY_0; else if(KEY1==0) return KEY_1; else if(KEY2==0) return KEY_2; else if(KEY3==0) return KEY_3; }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&KEY2==1