【杰发科技AC7840x测评】GPIO极限速度测试

发表于 2023-11-27 15:49

本帖最后由 lulugl 于 2023-11-27 15:54 编辑

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【前言】
GPIO是MCU的最基础的外设，GPIO过经配置后，可以驱动LED。经过处理后可以模拟I2C、SPI、UART、PWM时序来驱动外设。
一、驱动板载的5个LED灯
经查看开发板原理图
开发板提供了两个 LED（PC6/PC7）用于指示程序运行状态，两个灯都为绿色，两个 LED 分别通
过一个三极管连接到 IO 口，IO 口通过输出高点亮 LED，同时 LED3/LED4 连接的 IO 口均具有 PWM 功能，可以通过 PWM 输出来调节 LED 亮度。
还有一个RGB灯通过（PD16、PD15、PE9）连接，输出高电平点亮RGB灯
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【配置步骤】
1、引用gpio_drv.h头文件，这个文件是官方提供的固件，用于提供gpio集成函数接口。
2、初始化LED引脚
初始化引脚功能，有部分引脚上电默认为非GPIO，必须选择其功能为GPIO才能作为GPIO使用。数据手册中有下图所描述：
d57a3316e43f8c6742d0980bed05017f

在gpio_drv.h中枚举了复用的几种情况：

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/*!



* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Configures the pin mux.



*/



typedef enum



{



PORT_PIN_DISABLED = 0U, /*!< gpio is disabled or as an analog funciton */



PORT_MUX_AS_GPIO = 1U, /*!< gpio is configured as GPIO */



PORT_MUX_ALT2 = 2U, /*!< chip-specific */



PORT_MUX_ALT3 = 3U, /*!< chip-specific */



PORT_MUX_ALT4 = 4U, /*!< chip-specific */



PORT_MUX_ALT5 = 5U, /*!< chip-specific */



PORT_MUX_ALT6 = 6U, /*!< chip-specific */



PORT_MUX_ALT7 = 7U /*!< chip-specific */



} port_mux_t;

因此我们先要配置他们的复用：

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GPIO_DRV_SetMuxModeSel(LED3_PORT, LED3_PIN, PORT_MUX_AS_GPIO); /*功能复用选择*/



GPIO_DRV_SetMuxModeSel(LED4_PORT, LED4_PIN, PORT_MUX_AS_GPIO);



GPIO_DRV_SetMuxModeSel(RGBLED_R_PORT, RGBLED_R_PIN, PORT_MUX_AS_GPIO);



GPIO_DRV_SetMuxModeSel(RGBLED_G_PORT, RGBLED_G_PIN, PORT_MUX_AS_GPIO);



GPIO_DRV_SetMuxModeSel(RGBLED_B_PORT, RGBLED_B_PIN, PORT_MUX_AS_GPIO);

注：其中的端口、引脚宏定义为：

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#define LED3_PORT (PORTC)



#define LED3_GPIO (GPIOC)



#define LED3_PIN (6)



#define LED4_PORT (PORTC)



#define LED4_GPIO (GPIOC)



#define LED4_PIN (7)



#define RGBLED_R_PORT (PORTD)



#define RGBLED_R_GPIO (GPIOD)



#define RGBLED_R_PIN (16)



#define RGBLED_G_PORT (PORTD)



#define RGBLED_G_GPIO (GPIOD)



#define RGBLED_G_PIN (15)



#define RGBLED_B_PORT (PORTE)



#define RGBLED_B_GPIO (GPIOE)



#define RGBLED_B_PIN (9)

接下来，我们对端口配置为输出模式：

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<p>GPIO_DRV_SetPinDirection(LED3_GPIO, LED3_PIN, 1); /*设置GPIO为输出*/</p><p>    GPIO_DRV_SetPinDirection(LED4_GPIO, LED4_PIN, 1);</p><p>    GPIO_DRV_SetPinDirection(RGBLED_R_GPIO, RGBLED_R_PIN, 1);</p><p>    GPIO_DRV_SetPinDirection(RGBLED_G_GPIO, RGBLED_G_PIN, 1);</p><p>GPIO_DRV_SetPinDirection(RGBLED_B_GPIO, RGBLED_B_PIN, 1);</p>

杰发重构了配置函数，函数的命令具有可读性。最后一个参数如果为 1则为输出，如果为0则为输入。
【输出电平】
在上面的配置好寄存器后，我们需要对GPIO的输出数据寄存器(GPIO_PODR)进入写入操作。其寄存器的说明如下图：
df9aad06b5de5a4031d041a1cf09a05f

在函数库中，封装了写入的函数：

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<p>/*!</p><p> * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] Write the IO output level for one pin.</p><p> *</p><p> * @param[in] base: GPIO base pointer (GPIOA, GPIOB, GPIOC, etc.)</p><p> * @param[in] pin: The pin number to be written</p><p> * @param[in] value: Pin value to be written</p><p> *            - 0: corresponding pin is set to low</p><p> *            - 1: corresponding pin is set to high</p><p> * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] none</p><p> */</p><p>static inline void GPIO_WritePin(GPIO_Type * const base, gpio_channel_type_t pin, gpio_level_type_t value)</p><p>{</p><p>    gpio_channel_type_t pinsValues = (gpio_channel_type_t)base->PODR;</p><p>    pinsValues &= (gpio_channel_type_t)(~((gpio_channel_type_t)1U << pin));</p><p>    pinsValues |= (gpio_channel_type_t)((gpio_channel_type_t)value << pin);</p><p>    base->PODR = pinsValues;</p><p>}</p>

他最先是读出端口的值，然后对该位寄存器进行写入value，有三步运算，这跟其它的MCU的有所区别，比如stm32是对BSRR也BRR进行写。
在例程中，对5个GPIO的输出函数如下代码：

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int main(void)

{

    SystemClock_Config();

    InitDebug();

    printf("GPIO Basic Test\r\n");



    GPIO_LedInit();

    GPIO_KeyInit();



    while (1)

    {

        if (Get_Key4Value() == 1) /*按键按下*/

        {

            LED3_TOGGLE;

            LED4_TOGGLE;

        }

        RGB_Toggle();

    }

}