基于N32G45的按键驱动

news2024/9/23 11:16:07

基于N32G45的按键驱动

1.N32G45简介

  N32G45系列集成了最新一代嵌入式ARM Cortex™-M4F处理器，在Cortex™-M3内核的基础上强化了运算能力、新增加了浮点运算处理单元（FPU）、DSP和并行计算指令，提供1.25DMIPS/MHz的优异性能。同时其高效的信号处理能力与Cortex-M系列处理器的低功耗，低成本和易于使用的优点组合，用以满足需要控制和信号处理混合能力且易于使用的应用场景。
  ARM Cortex™-M4F 32位精简指令集处理器具有优异的代码效率，通常采用8位和16位器件的存储器空间即可发挥ARM内核的高性能。

2.N32外设功能

  高达 512KByte 片内 Flash，支持加密存储、多用户分区管理及数据保护，支持硬件 ECC 校验，10万次擦写次数，10 年数据保持。
  144KByte 片内 SRAM（包含 16KByte Retention RAM），Retention RAM 支持硬件奇偶校验。

  • 通讯接口
    ― 7 个 U(S)ART 接口, 最高速率达 4.5 Mbps，其中 3 个 USART 接口（支持 1xISO7816，1xIrDA， LIN），4 个 UART 接口;
       ― 3 个 SPI 接口，速度高达 36 MHz，其中 2 个支持 I2S;
       ― 1 个 QSPI 接口，速率高达 144 Mbps;
       ― 4 个 I2C 接口，速率高达 1 MHz，主从模式可配，从机模式下支持双地址响应;
       ― 1 个 USB2.0 Full speed Device 接口;
       ― 2 个 CAN 2.0A/B 总线接口;
       ― 1 个 SDIO 接口，支持 SD/MMC 格式;
  • ADC模拟接口
    ―2 个 12bit 5Msps 高速 ADC，多种精度可配置，6bit 模式下采样率高达 9Msps，多达 18 路外部单端输入通道，支持差分模式
    ―2 个 12bit DAC，采样率 1Msps
    ―支持外部输入独立参考电压源
    ―所有模拟接口支持 1.8~3.6V 全电压工作
  • 最大支持 97 个支持复用功能的 GPIOs，大多数 GPIO 支持 5V 耐压.
  • 2个高速 DMA 控制器，每个控制器支持 8 通道，通道源地址及目的地址任意可配
  • RTC 实时时钟，支持闰年万年历，闹钟事件，周期性唤醒,支持内外部时钟校准
  • 定时计数器
    ―2 个 16bit 高级定时计数器，支持输入捕获、输出比较、PWM 输出以及正交编码输入等功能，最高控制精度 6.9nS。每个定时有 4 个独立的通道，其中 3 个通道支持 6 路互补 PWM 输出
    ―4 个 16bit 通用定时计数器， 每个定时器有 4 个独立通道，支持输入捕获/输出比较/PWM 输出
    ―2 个 16bit 基础定时计数器
    ―1x 24bit SysTick
    ―1x 7bit 窗口看门狗(WWDG)
    ―1x 12bit 独立看门狗( IWDG)
    在这里插入图片描述

3.N32命名规则

在这里插入图片描述

3.基于N32G457VEL7开发板介绍

  N32G45XVL-STB 开发板用于国民技术股份有限公司高性能 32 位 N32G45XVL 系列芯片的样片开发。基于ARM架构的Cortex-M4F内核，时钟频率为144MHZ，存储空间flash大小为512KB，运行空间Sram大小为144KB。
  支持串口下载，Jlink下载仿真、USB下载以及CMSIS-DAP下载仿真。板子本身自带CMSIS-DAP接口电路。
在这里插入图片描述

  • 开发板原理图如下
    在这里插入图片描述

4.基于N32G45的按键操作

  关于N32G45的工程创建可查看帖子： https://bbs.elecfans.com/jishu_2320004_1_1.html
  1.要实现按键驱动可分为三个步骤：1.开时钟；2配置GPIO口；3.上下拉。
  接下来，我们先看下按键的硬件接口，原理图如下：
在这里插入图片描述
  根据原理图可知，按键的硬件接口为：
    S1 —PA4
    S2 —PA5
    S3 —PA6
   有了硬件接口，我们即可按照3步操作即可。

  • 开时钟
       要开启时钟，我们可以先看下N32G45的系统构架，系统构架框图如下：
    在这里插入图片描述
      根据系统构架框图可以看出，整个内核结构分为三条总线：AHB、APB2、APB1。其中AHB总线时钟频率为144MHZ，APB2上时钟总线为72MHZ、APB1上时钟总线为36MHZ。根据按键原理图，我们只需要开启PA时钟即可。
    在这里插入图片描述
/*1.开时钟*/
RCC->APB2PCLKEN|=1<<2;//PA
  • 配置GPIO口

  对应GPIO端口配置，我们需要参考用户手册的第7章节。
  GPIO（ General purpose input/output） 即通用型 I/O， AFIO（ Alternate-function input/output） 即复用功能 I/O。芯片最多支持 97 个 GPIO，共被分为 7 组（GPIOA/GPIOB/GPIOC/GPIOD/GPIOE/GPIOF/GPIOG），每组 16个端口（ F 组共 10 个， G 组共 7 个）。
  GPIO 端口和其他的复用外设共用引脚，用户可以根据需求灵活配置。每个 GPIO 引脚都可以独立配置成输出、输入或复用的外设功能端口。除了模拟功能引脚外，其他的 GPIO引脚都有大电流通过能力。
  GPIO 端口可由软件分别配置成以下模式：
   ■ 输入浮空
   ■ 输入上拉
   ■ 输入下拉
   ■ 模拟功能
   ■ 开漏输出
   ■ 推挽输出
   ■ 推挽复用功能
   ■ 开漏复用功能
  对应按键，我们需要配置的模式为推挽输出。
  端口模式配置寄存器：
在这里插入图片描述

  • 按键GPIO口配置如下：
  /*配置GPIO口*/
  GPIOA->PL_CFG&=0xF000FFFF;
  GPIOA->PL_CFG|=0x08880000;//上拉/下拉输入模式

注意：由于按键是做检测，判断按键是否按下，所以按键模式配置需要设置为输入模式。</font

  • 上下拉

  上下拉操作，即设置初始化的电平状态。可通过GPIO_POD或者GPIO_PBSC实现。
  根据按键硬件原理图，按键按下为低电平，要想正常检测到按键是否按下，则需要产生一个由高电平到低电平的跳变过程，因此按键需要设置为上拉模式。
在这里插入图片描述

  GPIOA->POD|=0x7<<4;//上拉，将PA4~PA6设置为高电平

4.1 按键检测

  为方便后续按键使用，我们可以单独封装一个按键检测函数，通过返回值确定哪个按键按下。

/***************检测按键函数*************
**硬件接口：KEY1 --PA0 按下为高电平
**					KEY2 --PA1 按下为低电平
**					KEY3 --PA4按下为低电平
**					KEY4 --PA5按下为低电平
**返回值：KEY1按下 --返回1
**				KEY2按下 --返回2
**				KEY3按下 --返回3
**				KEY4按下 --返回4
**没有按键按下：返回0
**注：该函数一次只能检测一个按键是否按下
**作者：IT_阿水
******************************************/
u8  Key_Scan(void)
{
	static u8 stat=0;//按键按下标志位
	if((!KEY1 || !KEY2 || !KEY3) && (stat==0))//是否有按键按下
	{
		Delay_Ms(20);//延时消抖
		stat=1;//表示有按键按下
		if(KEY1==0)return 1;
		else if(KEY2==0)return 2;
		else if(KEY3==0)return 3;
	}
	else
	{
		if(KEY1 && KEY2 && KEY3 )stat=0;//是否所有按键都松开
	}
	return 0;//没有按键按下
}

4.2 按键控制LED灯

  通过任意一个按键，实现LED的亮灭。

#include "n32g45x.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
int main()
{
  u8 key_val;
  LED_Init();
  KEY_Init();

  while(1)
  {
    key_val=Key_Scan();
    if(key_val)
    {
      LED_D1=!LED_D1;
      LED_D2=!LED_D2;
      LED_D3=!LED_D3;
    }
  }    
}
  • 实现效果如下：

  按下按键所有的LED点亮，再按一次按键所有的LED熄灭。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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