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嵌入式技术及应用 嵌入式系统的输入输出设备 嵌入式系统常用输入输出设备概述 嵌入式系统的输入输出设备种类繁多，形式各异。作为嵌入式系统的输入输出设备，必须具有嵌入式系统的部分或者全部特征。早期的输入输出设备都力求简单，在最大限度上减低系统的复杂性，提高可靠性，并且尽量少的占用处理器时间。而掌上应用产品则要求其输入输出系统有良好的人机功能，最大限度的方便使用者。 GPIO GPIO是指嵌入式系统内的通用可编程输入输出端口。嵌入式微控制器、嵌入式处理器和嵌入式DSP都含有一定量的GPIO端口。这些端口具有功能强大和使用灵活的特点。通常情况下，为了减小芯片尺寸和增加使用的便利性，GPIO端口大多数都与其它功能端口复用. GPIO的用途 （1）通用IO口。 （2）驱动LED或其它指示器。 （3）控制片外器件。 （4）检测数字输入。 GPIO端口的构成 （1）口锁存器 （2）输入缓冲器 （3）输出驱动器 GPIO的应用 (1) LED发光二极管 GPIO的应用 S3C2410A的I／O口配置 S3C2410A共有117个多功能复用输入／输出端口（I/O口），分为端口A～端口H，共8组。 为了满足不同系统设计的需要，每个I/O口可以很容易地通过软件进行配置。每个引脚的功能必须在启动主程序之前进行定义。如果一个引脚没有使用复用功能，那么它可以配置为I/O口。注意：端口 A除了作为功能口外，只能够作为输出口使用。 引脚示例 如GPE端口共有16个GPIO引脚，功能如下； 端口上拉寄存器（GPBUP-GPHUP） 可以通过设置GPxUP寄存器使能或禁止S3C2410的I/O内部上拉电阻，当设为0时上拉电阻被使能。 多状态控制寄存器 外部中断控制寄存器（EXTINTN） 掉电模式 S3C2410A输入／输出端口编程实例 在S3C2410A中，大多数的引脚端都是复用的，所以对于每一个引脚端都需要定义其功能。为了使用I/O口，首先需要定义引脚的功能。 每个引脚端的功能通过端口控制寄存器（PnCON）来定义（配置）。 与配置I/O口相关的寄存器包括：端口控制寄存器（GPACON～GPHCON）、端口数据寄存器（GPADAT～GPHDAT）、端口上拉寄存器（GPBUP～GPHUP）、杂项控制寄存器以及外部中断控制寄存器（EXTINTN）等。 通过D口的控制发光二极管LED1和LED2轮流闪烁I/O口编程实例。 对I/O口的操作是通过对相关各个寄存器的读／写实现的。 #define rGPDCON （*（volatile unsigned*）0 #define rGPDDAT （*（volatile unsigned*）0 #define rGPDUP （*（volatile unsigned*）0 要想实现对D口的配置，只要在地址0给32位的每一位赋值就可以了。如果D口的某个引脚被配置为输出引脚，在GPDDAT对应的地址位写入1时，该引脚输出高电平；写入0时该引脚输出低电平。如果该引脚被配置为功能引脚，则该引脚作为相应的功能引脚使用。 下面是实现LED1和LED2轮流闪烁的程序代码。 键 盘 　　键盘是嵌入式系统中最常用的输入设备之一，主要作用是取得输入信息，并传递给处理器。键盘一般是由若干行和列的按键开关组成的矩阵，它的行和列分别用两个端口来控制。键盘的接口主要完成以下功能： (1) 检测是否有键按下。 (2) 识别所按下键所在的行列。 (3) 消除按健的抖动。 (4) 产生按健代码。 键盘的按键实际上就是一个开关，常用的按键开关有机械式按键、电容式按键、薄膜式按键、霍耳效应按键等。 （1）机械式按键 （2）电容式按键 （3）薄膜式按键 （4）霍耳效应按键 键盘基本原理与结构 键盘按与微控制器的连接方式，其结构可分为线性键盘和矩阵键盘两种形式。 线性键盘由若干个独立的按键组成，每个按键的一端与微控制器的一个I/O口相连。有多少个键就要有多少根连线与微控制器的I/O口相连，适用于按键少的场合。 矩阵键盘的按键按N行M列排列，每个按键占据行列的一个交点，需要的I/O口数目是N+M，容许的最大按键数是N×M。矩阵键盘可以减少与微控制器I/O接口的连线数，是常用的一种键盘结构形式。根据矩阵键盘的识键和译键方法的不同，矩阵键盘又可以分为非编码键盘和编码键盘两种。 非编码键盘主要用软件的方法识键和译键。根据扫描方法的不同，可以分为行扫描法、列扫描法和反转法