ARM裸机之点亮LED

Posted 2020-09-10

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实验开发版：S5PV210

1、什么是GPIO？

General Purpose Input Output （通用输入/输出）简称为GPIO，属于芯片引脚的一部分。

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/电路，对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段，有的则需要被CPU用作输入信号。而且，许多这样的设备/电路只要求一位，即只要有开/关两种状态就够了，比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制，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。

2、点亮LED的原因

点亮LED要求正极与负极之间有一定的正向电压差。

熄灭LED就是让正极与负极之间没有电压差。

3、查询原理图

D22：正极接3.3v，负极接引脚GPJ0_3。

D23：正极接3.3v，负极接引脚GPJ0_4。

D24：正极接3.3v，负极接引脚GPJ0_5。

D25：正极接3.3v，负极接引脚PWMTOUT1(GPD0_1)。

D26：正极接5V，负极接地。

可以通过编程控制GPIO引脚输出低电平，产生电压差。

4、查询数据手册

设置GPJ0CON控制寄存器，GPJ0_3、GPJ0_4、GPJ0_5引脚为Output工作模式，使其能输出电压。

设置GPJ0DAT数据寄存器，GPJ0_3、GPJ0_4、GPJ0_5引脚相应位为0(低电平)。

5、点亮LED的步骤：

(1)设置GPJ0CON控制寄存器，GPJ0_3、GPJ0_4、GPJ0_5引脚为Output工作模式，使其能输出电压。

(2)设置GPJ0DAT数据寄存器，GPJ0_3、GPJ0_4、GPJ0_5引脚相应位为0(0为低电平，1为高电平)。

6、汇编代码实现LED流水灯

global _start//链接属性改为外部
_start:
//配置GPJ0_3 ~ GPJ0_5为输出模式
ldr r0, =0xE0200240
ldr r1, =0x00111000
str r1, [r0]
 
//配置GPD0_1为输出模式
ldr r0, =0xE02000A0
ldr r1, =0x00000010
str r1, [r0]
 
loop_led:
//配置GPJ0_3为低电平
ldr r0, =0xE0200244
ldr r1, =((0<<3) | (1<<4) | (1<<5))
str r1, [r0]
//延时
bl delay
 
//配置GPJ0_4为低电平
ldr r0, =0xE0200244
ldr r1, =((1<<3) | (0<<4) | (1<<5))
str r1, [r0]
//延时
bl delay
 
//配置GPJ0_5为低电平
ldr r0, =0xE0200244
ldr r1, =((1<<3) | (1<<4) | (0<<5))
str r1, [r0]
//延时
bl delay
 
//配置GPJ0_3 ~ GPJ0_5为高电平
ldr r0, =0xE0200244
ldr r1, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5))
str r1, [r0]

//配置GPD0_1为低电平
ldr r0, =0xE02000A4
ldr r1, =(0<<1)
str r1, [r0]

//延时
bl delay

//配置GPD0_1为高电平
ldr r0, =0xE02000A4
ldr r1, =(1<<1)
str r1, [r0]
 
b loop_led

// 延时功能
delay:
ldr r1, =0
ldr r2, =7777777
loop_delay:
sub r2, r2, #1
cmp r1, r2
bne loop_delay
mov pc, lr

7、C语言代码实现流水灯

// 寄存器宏定义
#defineGPJ0CON(0xE0200240)
#defineGPJ0DAT(0xE0200244)
 
#define GPD0CON(0xE02000A0)
#define GPD0DAT(0xE02000A4)

#define rGPJ0CON(*(volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPD0CON(*(volatile unsigned int *)GPD0CON)
 
#definerGPJ0DAT(*(unsigned volatile int *)GPJ0DAT)
#definerGPD0DAT(*(unsigned volatile int *)GPD0DAT)
 
// 延时函数
void delay_time(void)
{
    volatile unsigned int i = 0;
    for(i=0; i<40000; i++)
    for(i=0; i<600000; i++);
}
 
void illumine_led(void)
{
    // 配置为输出模式
    rGPJ0CON = 0x00111000;
    rGPD0CON = 0x00000010;
    
    while(1)
    {
    //点亮LED1、延迟
    rGPJ0DAT = ~(1 << 3);
    delay_time();
    
    //点亮LED2、延迟
    rGPJ0DAT = ~(1 << 4);
    delay_time();
    
    //点亮LED3、延迟
    rGPJ0DAT = ~(1 << 5);
    delay_time();
    
    //熄灭LED1~LED3
    rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
    
    //点亮LED4、延迟
    rGPD0DAT = ~(1<<1);
    delay_time();
    
    //熄灭LED4
    rGPD0DAT = (1<<1);
    }
}

参考资料：《朱老师物联网大讲堂---ARM裸机全集》