TQ2440开发板-LED全亮全灭控制程序设计

news2024/12/23 23:56:04

什么是GPIO

GPIO，通用输入输出(General Purpose l/O)的简称，其引脚可以供编程使用。嵌入式系统中常常有数量众多，但是结构却比较简单的外部设备，对这些设备的控制，有时只需要一位控制信号就够了，即只要开/关两种状态就够了，比如灯亮与灭。对这些设备的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”，即GPIO。
通过读取GPIO输入状态，可以获取外部设备的信号或状态；通过设置GPIO输出状态，可以控制外部设备的操作，如点亮LED灯、控制电机等。
通过配置引脚为GPIO模式，可以实现对外部设备的数字输入和输出操作。通过控制GPIO引脚的电平状态，可以与其他数字电路或外部设备进行通信和交互。

S3C2440的GPIO

S3C2440是一款由韩国三星电子公司推出的嵌入式处理器芯片。
外设接口：S3C2440芯片集成了多种外设接口，包括UART（串口）、I2C（串行总线）、SPI（串行外设接口）、USB（通用串行总线）、LCD控制器、SD卡接口等，方便与外部设备进行通信和数据交互。
存储器接口：S3C2440支持多种存储器接口，包括NAND Flash、NOR Flash、SRAM等，可以方便地扩展存储容量。
S3C2440有130个GPIO口，分为A~J共9组：GPA、GPB、GPC…GPJ。通过设置相应寄存器，可以选择某个GPIO口是用于输入、输出还是其他特殊功能。例如可以设置GPH6做为一般的输入、输出端口，或者用于串口。

在这里插入图片描述

访问和控制方式：3种寄存器

每组GPIO都可以通过三个寄存器来控制与访问，分别为：

GPxCON: GPIO配置寄存器：用来选择GPIO口的功能；其中PORTA与PORTB~PORTJ在功能选择方面有所不同。GPACON中每一位对应一个IO口（共23个），当某位为0时，相应的IO为输出；当某位为1时，相应的引脚为地址线或用于地址控制。

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GPXDAT：GPIO数据寄存器：用于读/写引脚；当引脚被设为输入时，读此寄存器可知相应引脚电平状态是高还是低；当引脚被设为输出时，写此寄存器相应的位可令此引脚输出高电平或低电平；当端口配置为功能引脚时，将读取未定义的值。
GPxUP ：上拉电阻控制寄存器：用于控制端口引脚的上拉电阻；某位为1时，相应引脚无内部上拉电阻；为0时，相应的引脚使用内部上拉电阻。(上拉电阻: 由于管脚悬空比较容易受到外界的电磁干扰，因此通过一个电阻来将此管脚与高电平相连让其固定在高电平，这样的电阻称之为上拉电阻)

TQ2440的LED灯

一共有4个。

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底板原理图—LED测试部分

观察发光二极管（LED）：低电平导通。
这4个可编程LED采用低电平有效（发光）。

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核心板原理图----GPIO部分

在这里插入图片描述
所以我们可以得知：

TQ2440的4 个用户可编程LED直接与CPU的GPIO 相连接，资源占用如下图所示：

在这里插入图片描述

LED控制—设计思想

1.先将相应的引脚设置为输出模式
2.再向相应的引脚输出低电平即可点亮LED灯
【注意】：不要修改其他寄存器的内容信息！！

整体代码 && 代码研读

#include "stdio.h"
 
#define rGPBCON (*(volatile unsigned *)0x56000010) //Port B control
#define rGPBDAT (*(volatile unsigned *)0x56000014) //Port B data
#define rGPBUP  (*(volatile unsigned *)0x56000018) //Pull-up control B

#define LED1_ON ~(1<<5)/*...11111111011111*/
#define LED2_ON ~(1<<6)/*...11111110111111*/
#define LED3_ON ~(1<<7)/*...11111101111111*/
#define LED4_ON ~(1<<8)/*...11111011111111*/

#define LED1_OFF (1<<5)/*...00000000100000*/
#define LED2_OFF (1<<6)/*...00000001000000*/
#define LED3_OFF (1<<7)/*...00000010000000*/
#define LED4_OFF (1<<8)/*...00000100000000*/

/*配置GPIO端口为输出模式*/
void Led_port_init(void)
{
	/*将rGPBCON寄存器的11-18位置*********00000000***********/
	rGPBCON &= ~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16));
	/*将rGPBCON寄存器的11-18位置*********01010101**********/
	rGPBCON |= (1<<10)|(1<<12)|(1<<14)|(1<<16);
}

/*延时函数---通过多次执行空操作来实现一定的延时*/
void delay(int times)
{
	int i;
	for(;times>0;times--)
		for(i=0;i<400;i++)
		{
		}
}

int main(void)
{
	int i;	
	int data;
	Led_port_init();	
	while(1)
	{	
		printf("Please enter the value of data: 1 or 0\n");
		scanf("%d",&data);	
		switch(data)
		{
			case 1:
				/*全亮，将6-9位置0*/
				rGPBDAT = rGPBDAT&(LED1_ON)&(LED2_ON)&(LED3_ON)&(LED4_ON);
				/*
					设rGPBDAT = 11110000111100001111000011110000
					(LED1_ON)&(LED2_ON)&(LED3_ON)&(LED4_ON)=11111111111111111111111000011111
					运算规则：只有两个数的二进制同时为1，结果才为1。
					则rGPBDAT = 11110000111100001111000000010000
				*/		
				delay(10000);
				break;
			case 0:		
				/*全灭，将6-9位置1*/
				rGPBDAT = rGPBDAT|(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF);
				/*
					设rGPBDAT = 11110000111100001111000011110000
					(LED1_OFF)|(LED2_OFF)|(LED3_OFF)|(LED4_OFF)=00000000000000000000000111100000
					运算规则：参加运算的两个数只要两个数中的一个为1，结果就为1。
					则rGPBDAT = 11110000111100001111000111110000
				*/		
				delay(10000);
				break;
		}
	}
}