MicroPython RP2040可编程IOs（PIO）示例介绍

Posted 2022-09-06 perseverance52

【MicroPython RP2040】可编程ios（PIO）

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• 原文链接：https://www.cnx-software.com/2021/01/27/a-closer-look-at-raspberry-pi-rp2040-programmable-ios-pio/

为什么用可编程I / O ?

所有的电路板通常都带有对数字通信协议(如I2C、SPI和UART)的硬件支持。然而，如果你计划使用更多的这些接口，而不是在板上可用的，你可以使用可编程的IOs在RP2040微控制器提供。

它的功能比我们想象的要多。让我们假设你想输出一个DPI视频或“与AliExpress上的串行设备通信”现在可以通过可编程I/O。顾名思义，“可编程”IO表明它可以直接编程支持多个接口，包括SD卡接口，VGA输出，和更快的数据传输速度。挂在!这篇文章中最令人兴奋的部分即将到来——“如何编程这些可编程I/ o，使您的工作变得容易”。

📖PIO汇编指令

当对这些IO接口进行编程时，有9条汇编指令“ JMP、WAIT、IN、OUT、PUSH、PULL、MOV、IRQ和SET”。虽然大多数人可能对使用C / C ++或Python语言对PIO接口进行编程感兴趣，但让我们看看用于IO接口的一些汇编语言指令。

• 📍JMP：此“跳转”指令可以是条件语句或非条件语句。在此，它通过更改指令指针寄存器来传输执行流程。简而言之，使用“ jmp”语句，执行流程进入代码的另一部分。
• 📍WAIT：该指令会暂停代码的执行。每条指令需要一个周期，除非被停止（使用WAIT指令）。
• 📍OUT：该指令将数据从输出移位寄存器移至其他目标，每次1…32位。
• 📍 PULL：该指令将32位字从TX FIFO传输到输出移位寄存器中。
• 📍IN：该指令一次将1…32位移入寄存器。
• 📍PUSH：该指令用于将ISR内容写入RX FIFO。
  

有关汇编语言说明的更多信息，请参见RP2040数据表：https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/rp2040_datasheet.pdf

板载LED闪烁的PIO MicroPython代码

import time
from rp2 import PIO, asm_pio
from machine import Pin

# Define the blink program.  It has one GPIO to bind to on the set instruction, which is an output pin.
# Use lots of delays to make the blinking visible by eye.
@asm_pio(set_init=rp2.PIO.OUT_LOW)
def blink():
    wrap_target()
    set(pins, 1)   [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    set(pins, 0)   [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    nop()          [31]
    wrap()

# 使用blink程序实例化一个状态机，频率为2000Hz，并设置为 Pin(25) (LED on the rp2 board)
sm = rp2.StateMachine(0, blink, freq=2000, set_base=Pin(25))

# Run the state machine for 3 seconds.  The LED should blink.
sm.active(1)
time.sleep(3)
sm.active(0)

• 🌿一秒亮一秒熄灭

from machine import Pin
import rp2

@rp2.asm_pio(set_init=rp2.PIO.OUT_LOW)
def blink_1hz():
    # Cycles: 1 + 7 + 32 * (30 + 1) = 1000
    set(pins, 1)
    set(x, 31)                  [6]
    label("delay_high")# 设置汇编延时入口
    nop()                       [29]
    jmp(x_dec, "delay_high")# 汇编延时跳出指令

    # Cycles: 1 + 7 + 32 * (30 + 1) = 1000
    set(pins, 0)
    set(x, 31)                  [6]
    label("delay_low")
    nop()                       [29]
    jmp(x_dec, "delay_low")

# Create and start a StateMachine with blink_1hz, outputting on Pin(25)
sm = rp2.StateMachine(0, blink_1hz, freq=2000, set_base=Pin(25))
sm.active(1)