《嵌入式体系结构与应用-11-15-GPIO》.pdf

嵌入式体系结构与应用(讲稿) 2012-11-15 (星期 四) 主要内容主要内容: : 主要内容主要内容:: 结合 BootLoader vivi 的初始化代码 ，介绍ARM9 处理器 S3c2410 的硬件特征和应用方法。 • 点亮测试用 LED 灯-GPIO 的使用方法 • UART 串口初始化 （下一讲稿集中介绍） 1、1、通用输入输出通用输入输出接口接口GPIO GPIO 11、、通用输入输出通用输入输出接接口口GPIOGPIO 1.1 1.1 什么是什么是 GPIO GPIO 1.1 1.1 什么是什么是 GPIOGPIO 在嵌入式系统中，经常需要控制许多结构简单的外部设备或者电路，这些设备有的需要通过 CPU 控制，有的需要 CPU 提供输入信号。并且 ，许多设备或电路只要求有开/关两种状体就够了 ，比如 LED 的亮与灭。对这些设备的控制 ，使用传统的串口或者并口就显得比较复杂，所以，在嵌入式微 处理器上通常提供了一种“ 通用可编程 I/O 端口” ，也就是 GPIO。 GPIO 的使用灵活 ，通常可以根据应用配置成输入或者输出方向，即可用于控制简单的输入输出 设备，如 LED、开关、按键等等，也可通过软件模拟其它通信接口。例如，有些控制器没有内部集 成的 IIC 通信接口 ，就可以使用两根 GPIO 线，通过编程模拟 IIC 时序信号 ，实现 IIC 通信。因此 ，GPIO 是对嵌入式系统非常重要的一种资源，通过嵌入式处理器或者单片机都支持大量的 GPIO 线，像 51 单片机通常有 4 个 8 位的 I/O 口，P0~P3，这些口都属于通用输入输出口。嵌入式处理器或单片机为 了更加有效的利用管脚资源，其 GPIO 通常都具有复用的特殊功能，当不使用这些特殊功能时，用户 就可以配置为普通的输入输出口使用。例如 ，51 单片机的 P0 口的复用功能为地址线和数据线 ，P2 口的复用功能为地址线高部分，所以只有系统中不使用系统总线进行外部资源扩展时，P0、P2 口才 能作为普通的输入输出口使用。 下面针对三星公司的 s3c2410 处理器的 GPIO 资源和使用方法 ，结合vivi 中的相关代码 ，进行详 细的介绍。 1.2 s3c2410 1.2 s3c2410 处理器的处理器的 GPIOGPIO 资源资源 1.1.2 s3c2410 2 s3c2410 处理器的处理器的GPGPIOIO 资源资源 S3c2410 处理器共有 117 个通用 GPIO 管脚 ，分别属于 8 个 I/O 端口。S3c2410 对这 8 个 I/O 端口 的命名分别是 GPA、GPB、GPC、GPD、GPE、GPF、GPG 和 GPH，就如 51 命名为 P0\1\2\3 一样 ，但 是 s3c2410 的这 8 个 I/O 口的管脚根数不同 ，具体见表 1 所示。这是因为 Samsung 在划分 I/O 端口的 时候，根据端口的特殊功能，进行分组，功能相近的划分到同一个组内，如 GPF 口的 8 根管脚的特 殊功能都是作为外部中断请求 EINT 使用的。s3c2410 的 8 的 I/O 端口的每一根管脚都有自 己复用的特 殊功能，概况请见表 1，详情请参考 s3c2410 的数据手册。 表 1 s3c2410 GPIO 资源一览表 GPIO 端口名 端口管脚根数 通用功能 端口复用的特殊功能 GPA 23 根 输出 地址线高位/最低位 、BANK1-5 选线 NAND FLASH 控制信号等访存相关信号线 GPB 11 根 输入或者输出 DMA 请求/应答信号线 、TIMER 时钟/输出信