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[开发工具] 关于使用GPIO_ReadPin库函数读取按键状态无效问题的解决方法

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 楼主| xld0932 发表于 2023-2-11 13:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
<
易码魔盒, GPIO_ReadPin
本帖最后由 xld0932 于 2023-2-11 15:02 编辑

#申请原创#   @21小跑堂


开发环境：

1.电脑上安装的是从新定义官网下载的易码魔盒：EasyCodeCube_RDSV3.2.5_20230105.rar

2.硬件环境使用NBK-RD8x3x核心板 + NBK-EBS002基础功能扩展板

3.调试下载器使用RD LINK PRL


问题描述：

通过开发板上的丝印描述LED灯的L1和L2分别对应的MCU控制引脚是P46和P47，KEY按键的K1和K2分别对应的MCU控制引脚为P36和P54，通过调用库函数对其进行初始化配置后，实现按键按下时对应的LED点亮，按键释放时对应的LED灯熄灭的功能，但在实现操作过程中，按键按下和释放其LED灯都没有反应；

问题分析：
1.LED初始化配置是否有问题？
LED灯初始化及验证代码如下:
复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void LED_Init(void)
    

  8. {
    

  9. #if   defined (NBK_RD8x3x)
    

  10.     /* D2->P01 */
    

  11.     GPIO_Init(GPIO0, GPIO_PIN_1, GPIO_MODE_OUT_PP);
    

  12.     GPIO_WriteLow(GPIO0, GPIO_PIN_1);
    

  13. #elif defined (NBK_EBS001)
    

  14. #elif defined (NBK_EBS002)
    

  15.     /* L1->P46 */
    

  16.     GPIO_Init(GPIO4, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_OUT_PP);
    

  17.     GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_6);<p>
    

  18.     /* L2->P47 */
    

  19.     GPIO_Init(GPIO4, GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_OUT_PP);
    

  20.     GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  21. #elif defined (NBK_EBS003)
    

  22. #endif
    

  23. }

将如下验证代码程序烧录到开发板后，LED可以正常的亮灭翻转显示，说明LED灯初始化配置和控制是OK的；
复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void main(void)
    

  8. {
    

  9.     uint32_t i = 0;
    

  10.     BSP_Init();
    

  11.     while (1)
    

  12.     {
    

  13.         GPIO_TogglePin(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  14.         GPIO_TogglePin(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  15.         for (i = 0; i < 120000; i++)
    

  16.         {
    

  17.         }
    

  18.     }
    

  19. }

2.KEY初始化配置是否有问题？
KEY初始化代码如下所示：
复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void KEY_Init(void)
    

  8. {
    

  9. #if   defined (NBK_RD8x3x)
    

  10. #elif defined (NBK_EBS001)
    

  11. #elif defined (NBK_EBS002)
    

  12.     /* K1->P36 */
    

  13.     GPIO_Init(GPIO3, GPIO_PIN_6, GPIO_MODE_IN_PU);
    

  14.     /* K2->P54 */
    

  15.     GPIO_Init(GPIO5, GPIO_PIN_4, GPIO_MODE_IN_PU);
    

  16. #elif defined (NBK_EBS003)
    

  17. #endif
    

  18. }

实现上述功能的代码如下所示：

复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void main(void)
    

  8. {
    

  9.     uint32_t i = 0;
    

  10.     BSP_Init();
    

  11.     while (1)
    

  12.     {
    

  13.         /* K1:P36 */
    

  14.         if (SET == GPIO_ReadPin(GPIO3, GPIO_PIN_6))
    

  15.         {
    

  16.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  17.         }
    

  18.         else
    

  19.         {
    

  20.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  21.         }
    

  22.         /* K2:P54 */
    

  23.         if (SET == GPIO_ReadPin(GPIO5, GPIO_PIN_4))
    

  24.         {
    

  25.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  26.         }
    

  27.         else
    

  28.         {
    

  29.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  30.         }
    

  31.     }
    

  32. }

现在还不确定问题是出在KEY初始化配置还是读取按键状态的驱动函数上，导致了我们想要的功能一下没有实现，所以我们进行了如下的实验：先不通过驱动函数来读取按键的状态，而是直接通过P36和P54这两个引脚直接读取，功能代码如下所示：

复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void main(void)
    

  8. {
    

  9.     uint32_t i = 0;<p>
    

  10.     BSP_Init();</p>
    

  11.     while (1)
    

  12.     {
    

  13.         /* K1:P36 */
    

  14.         if (0 != P36)   //(SET == GPIO_ReadPin(GPIO3, GPIO_PIN_6))
    

  15.         {
    

  16.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  17.         }
    

  18.         else
    

  19.         {
    

  20.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  21.         }
    

  22.         /* K2:P54 */
    

  23.         if (0 != P54)   //(SET == GPIO_ReadPin(GPIO5, GPIO_PIN_4))
    

  24.         {
    

  25.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  26.         }
    

  27.         else
    

  28.         {
    

  29.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  30.         }
    

  31.     }
    

  32. }

此时KEY控制LED显示的功能竟让显示正常了，这下就说明，问题出在了GPIO_ReadPin这个底层驱动函数上了……


3.分析底层驱动函数
GPIO_ReadPin底层驱动函数实现如下所示：

复制
  1. /**************************************************
    

  2. *函数名称:BitStatus GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint8_t PortPins)
    

  3. *函数功能:读GPIO口管脚Pxy的值
    

  4. *入口参数:
    

  5. GPIO_TypeDef:GPIOx:待操作的GPIO口
    

  6. GPIO_Pin_TypeDef:PortPins:选择GPIO口管脚Pxy（uint8_t作为入参，方便进行位或操作）
    

  7. *出口参数:
    

  8. BitStatus:返回Pxy的值
    

  9. **************************************************/
    

  10. BitStatus GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint8_t PortPins)
    

  11. {
    

  12.   BitStatus TempBitstatus;
    

  13.   /* 选择需要操作的GPIO */
    

  14.   switch(GPIOx)
    

  15.   {
    

  16.     case GPIO0:
    

  17.       TempBitstatus = (P0 & PortPins);
    

  18.     case GPIO1:
    

  19.       TempBitstatus = (P1 & PortPins);
    

  20.     case GPIO2:
    

  21.       TempBitstatus = (P2 & PortPins);
    

  22. #if defined(RD8G36x) || defined(RD8G37x) || defined(RD8T36x) || defined(RD8T37x)
    

  23.     case GPIO3:
    

  24.       TempBitstatus = (P3 & PortPins);
    

  25.     case GPIO4:
    

  26.       TempBitstatus = (P4 & PortPins);
    

  27. #endif
    

  28. #if defined(RD8G36x) || defined(RD8G37x) || defined(RD8T36x) || defined(RD8T37x) || defined(RD8G05x) || defined(RD8T05x)
    

  29.     case GPIO5:
    

  30.       TempBitstatus = (P5 & PortPins);
    

  31. #endif
    

  32.     default:
    

  33.       TempBitstatus = RESET;
    

  34.   }
    

  35.  if(TempBitstatus != RESET)
    

  36.     return SET;
    

  37.   else
    

  38.     return RESET;
    

  39. }

我们可以看到程序的实现部分是通过相应的GPIO端口与对应的PIN引脚宏定义进行与操作，最后判断与的结果来返回当前引脚的电平状态，但程序中使用了CASE语句，但没有对应的BREAK语句，这就导致了只要某一个CASE一但满足条件，那它后面的所有CASE语句都会执行一变，我要读取GPIO3，它却读取了GPIO3\GPIO4\GPIO5对应引脚的状态，最后执行到了default，也就是说，不管我要读取哪个端口引脚的电平状态，都会执行到default这边去处理，所以这就是导致这个函数出错的原因了……


4.修正底层驱动程序BUG
修改后的GPIO_ReadPin函数具体实现如下所示：

复制
  1. /**************************************************
    

  2. *函数名称:BitStatus GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint8_t PortPins)
    

  3. *函数功能:读GPIO口管脚Pxy的值
    

  4. *入口参数:
    

  5. GPIO_TypeDef:GPIOx:待操作的GPIO口
    

  6. GPIO_Pin_TypeDef:PortPins:选择GPIO口管脚Pxy（uint8_t作为入参，方便进行位或操作）
    

  7. *出口参数:
    

  8. BitStatus:返回Pxy的值
    

  9. **************************************************/
    

  10. BitStatus GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef GPIOx, uint8_t PortPins)
    

  11. {
    

  12.   BitStatus TempBitstatus;
    

  13.   /* 选择需要操作的GPIO */
    

  14.   switch(GPIOx)
    

  15.   {
    

  16.     case GPIO0:
    

  17.       TempBitstatus = (P0 & PortPins); break;
    

  18.     case GPIO1:
    

  19.       TempBitstatus = (P1 & PortPins); break;
    

  20.     case GPIO2:
    

  21.       TempBitstatus = (P2 & PortPins); break;
    

  22. #if defined(RD8G36x) || defined(RD8G37x) || defined(RD8T36x) || defined(RD8T37x)
    

  23.     case GPIO3:
    

  24.       TempBitstatus = (P3 & PortPins); break;
    

  25.     case GPIO4:
    

  26.       TempBitstatus = (P4 & PortPins); break;
    

  27. #endif
    

  28. #if defined(RD8G36x) || defined(RD8G37x) || defined(RD8T36x) || defined(RD8T37x) || defined(RD8G05x) || defined(RD8T05x)
    

  29.     case GPIO5:
    

  30.       TempBitstatus = (P5 & PortPins); break;
    

  31. #endif
    

  32.     default:
    

  33.       TempBitstatus = RESET;           break;
    

  34.   }
    

  35.   if(TempBitstatus != RESET)
    

  36.     return SET;
    

  37.   else
    

  38.     return RESET;
    

  39. }

5.再次验证问题功能是否正常
在修改了底层的GPIO_ReadPin函数BUG后，将main函数的实现修改为如下所示，使用库函数来进行功能实现，经运行后发再功能正常了！！！

复制
  1. /***********************************************************************************************************************
    

  2.   * @brief
    

  3.   * @param
    

  4.   * @retval
    

  5.   * @attention
    

  6.   *********************************************************************************************************************/
    

  7. void main(void)
    

  8. {
    

  9.     uint32_t i = 0;<p>
    

  10.     BSP_Init();</p>
    

  11.     while (1)
    

  12.     {
    

  13.         /* K1:P36 */
    

  14.         if (SET == GPIO_ReadPin(GPIO3, GPIO_PIN_6))
    

  15.         {
    

  16.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  17.         }
    

  18.         else
    

  19.         {
    

  20.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_6);
    

  21.         }
    

  22.         /* K2:P54 */
    

  23.         if (SET == GPIO_ReadPin(GPIO5, GPIO_PIN_4))
    

  24.         {
    

  25.             GPIO_WriteLow(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  26.         }
    

  27.         else
    

  28.         {
    

  29.             GPIO_WriteHigh(GPIO4, GPIO_PIN_7);
    

  30.         }
    

  31.     }
    

  32. }

总结：
通过这个功能发现了GPIO驱动部分还需要进一步的去验证，易码魔盒方便开发人员的入门和操作，但都是基于底层硬件驱动程序没有问题的基础上，才可以有更好的发挥；所以基建决定了上层建筑，底层代码还需要确认没有问题，要不然真出了问题，要查的就太多太麻烦了……

     
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21小跑堂 打赏了 20.00 元 2023-02-14
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~

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21小跑堂
细心，耐心，排除干扰，寻问题根源，底层驱动问题确实比较麻烦，一般容易忽视，默认底层没问题  发表于 2023-2-14 16:35

相关帖子
lulugl 发表于 2023-2-14 16:38 | 显示全部楼层
楼主历害了！感谢分享经验呀！
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hudi008 发表于 2023-3-7 20:13 | 显示全部楼层
是IO没有配置的原因吗？              
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macpherson 发表于 2023-3-7 21:01 | 显示全部楼层
GPIO_ReadPin不是固件函数吗？
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alvpeg 发表于 2023-3-7 21:49 | 显示全部楼层
感觉还是之前的at89s52使用最简单。
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