哈工大嵌入式系統(tǒng)設計4

1、微電子科學與技術系微電子科學與技術系n4.1 LPC1100的引腳配置n4.2 LPC1100的GPIO編程n4.3 GPIO的應用n4.4 程序實例第四章 LPC1100外設：GPIO微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的引腳配置n受體積和成本的限制，物理管腳（pin）的數量有限n芯片功能模塊的種類和數量所要求的引腳數遠大于物理管腳個數n多個功能復用物理管腳微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的引腳配置n一個腳上的功能有可能多達4個微電子科學與技術系微電子科學與技術系n引腳連接模塊控制每個管腳q功能分配q屬性I/O 配置寄存器控制著引腳的電氣特性。可配置選項如下：

2、 管腳功能； 內部電阻上拉/下拉或總線保持功能； 滯后特性； 模擬/數字輸入模式； I2C 總線的 I2C 模式。LPC1100的引腳配置管腳GPIOTXD0TIMER輸出保留微電子科學與技術系微電子科學與技術系n標準 I/O 管腳內部結構LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系nIOCON_PIOn_m寄存器控制著管腳功能（ GPIO或外設功能）、輸入模式和所有GPIOn_m管腳的滯后特性。另外，它可以為不同的I2C總線模式配置I2C總線管腳。如果管腳用作ADC輸入管腳，也可以通過IOCON_PIOn_m寄存器配置管腳為模擬輸入模式。IOCON_PIOn_m 寄存器位域描

3、述LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系n管腳功能配置（ FUNC）qIOCON_PIOn_m 寄存器的 FUNC 位可以設為 GPIO（ FUNC = 0）或者一種外設功能。LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系n管腳模式（ MODE）q允許將每個管腳配置為片內上拉、下拉或中繼模式。片內電阻配置有上拉使能、下拉使能或無上拉/下拉 3 種狀態(tài)，缺省值是上拉使能。q如果管腳處于邏輯高電平，則中繼模式使能上拉電阻；如果管腳處于邏輯低電平，則中繼模式使能下拉電阻。q這樣，如果管腳配置為輸入并且不被外部驅動，那么它可以保持上一種已知狀態(tài)。中繼模式可以用于管腳

4、暫時不被驅動時防止管腳懸空LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系n管腳模式（ MODE）LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系n滯后作用（ HYS）數字功能的輸入緩沖器可以通過 IOCON_PIOn_m 寄存器的 HYS 位配置為滯后緩沖器或普通緩沖器。nA/D 模式（ ADMODE）在 A/D 模式中，為了使模數轉換器可以獲取精確的輸入電壓，數字接收器將斷開連接。nI2C 模式（ I2CMODE）如果寄存器 IOCON_PIO0_4 和 IOCON_PIO0_5 的 FUNC 位選擇為 I2C 功能，則 I2C 總線管腳可以配置為不同的 I2C 模

5、式LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的引腳配置微電子科學與技術系微電子科學與技術系nLPC1110 系列 Cortex-M0 微控制器的 GPIO 具有以下特性：q 數字端口可以由軟件配置為輸入/輸出；q 所有 GPIO 引腳默認為輸入；q 端口引腳的讀/寫操作是可屏蔽的；q 每個單獨引腳可被用作外部中斷輸入引腳；q 每個 GPIO 中斷可配置為低電平、高電平、下降沿、上升沿或雙邊沿觸發(fā)；q 可對單獨端口的中斷級別進行編程。LPC110

6、0的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系n所有 GPIO 寄存器都為 32 位，可以以字節(jié)、半字和字的形式訪問。nGPIO端口 0 寄存器的基址為 0 x50000000；nGPIO端口 1 的基址為 0 x50010000；nGPIO端口 2 的基址為 0 x50020000；nGPIO端口 3 的基址為 0 x50030000。 LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系nGPIO數據寄存器數據寄存器用于讀取輸入管腳的狀態(tài)數據，或配置輸出管腳的輸出狀態(tài)。GPIOnDATA 寄存器位描述LPC1

7、100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系nGPIO數據方向寄存器數據方向寄存器用于控制管腳為輸出或輸入狀態(tài)。GPIOnDIR 寄存器位描述LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系nGPIO中斷相關的寄存器qGPIO中斷觸發(fā)寄存器qGPIO中斷雙邊沿觸發(fā)寄存器qGIPO中斷事件寄存器qGPIO中斷屏蔽寄存器qGPIO原始中斷狀態(tài)寄存器qGPIO屏蔽中斷狀態(tài)寄存器qGPIO中斷清除寄存器LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系n邏輯操作GPIO輸入輸出是指通過對GPIODATA寄存器的位進行“與”“或”操作實現讀取GPIO的狀態(tài)或輸出

8、高低電平，nGPIO輸入輸出應用示例LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系LPC1100的GPIO編程微電子科學與技術系微電子科學與技術系n控制一個或多個指示燈 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n讀取一個或多個按鍵的輸入 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n矩陣掃描式鍵盤 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n數字量輸出n在工業(yè)現場往往需要使用數字量信號來驅動外部的執(zhí)行機構、顯示燈等負載。數字量輸出的含義是指這種類型的輸出信號只有簡單的兩種狀態(tài)：高電平和低電

9、平，也可以理解為開（ ON）或者關（ OFF）兩種狀態(tài)。 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n數字量輸出n對于工業(yè)現場所需要的數字量信號，也具有多種電壓等級，這就需要通過不同的輸出驅動電路來實現。同時采用不同的輸出器件可以使數字量輸出信號具有不同的輸出形式，如晶體管輸出，機械繼電器輸出、固態(tài)繼電器輸出、雙向可控硅輸出等。n根據輸出信號與輸出電路是否需要共地，可以采用非隔離或者隔離輸出的方式。n在設計數字量輸出電路時，必須根據輸出信號的類型選用合適的電路，例如輸出信號的電壓等級，輸出信號的負載能力，輸出觸點類型。 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n非隔離型數字量

10、輸出電路 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n隔離型數字量輸出電路 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系n繼電器輸出電路 GPIO的應用微電子科學與技術系微電子科學與技術系程序實例n控制四個LED循環(huán)顯示“流水燈”微電子科學與技術系微電子科學與技術系程序實例微電子科學與技術系微電子科學與技術系程序實例void KeyPoll (void *pdata) while (1) while (IO0PIN & KEY1) != 0) OSTimeDly(1); IO0PIN =IO0PIN KEY1; while (IO0PIN & KEY1) = 0)

11、 OSTimeDly(1); 延時1個時間單位延時1個時間單位等待按健按下等待按健釋放翻轉LED狀態(tài)初始化代碼微電子科學與技術系微電子科學與技術系按鍵的抖動while(1)if(KEY0=1)delay_ms(10);if(KEY0=1)。delay_ms(10);微電子科學與技術系微電子科學與技術系一個實用的按鍵監(jiān)測程序u8KEY_Scan(void)staticu8key_up=1;if(key_up&(KEY0=0|KEY1=0|KEY2=0|KEY3=0)delay_ms(10);key_up=0;if(KEY0=0)returnKEY_0;elseif(KEY1=0)returnKEY_1;elseif(KEY2=0)returnKEY_2;el