AC781X GPIO模块应用笔记

只看该作者 · 2019-7-16 15:12

本帖最后由 TechHolder 于 2019-8-8 23:13 编辑

AC781x GPIO模块应用笔记

1 GPIO特性
1. AC781x系列最多有68个GPIO可供选用(boot脚也可用作GPIO)
2. GPIO的驱动能力可配置：4mA，8mA，12mA，16mA
3. 输入模式：浮空输入，上拉/下拉输入，模拟输入(配置为ADC通道)
4. 输出模式：推挽输出，开漏输出(配置为I2C功能)
5. 能够按位进行读写
6. 快速切换，每2个时钟周期切换一次
7. 引脚高度灵活复用，每隔IO可提供多种功能选择
8. 可配置边沿触发外部中断(上升沿，下降沿，both)
9. 低功耗模式能够唤醒MCU

1.2 GPIO操作模式
1.2.1 bit-band
AC781x提供快速IO桥对CRC和GPIO进行高速访问，GPIO快速访问地址：0x20080000 ~ 0x20080FFF，bit-band能够通过快速地址对GIO进行访问，控制GPIO操作。

1.2.2 输入输出

可将引脚配置为通用输入输出功能，用来识别或输出高低电平，GPIOx_CR寄存器控制输入输出方向，GPIOx_IDR与GPIOx_ODR分别是输入模式与输出模式下的数据寄存器。

备注：

1.为什么某些引脚不能输出高电平或低电平，或输入功能无效？

某些引脚上电后具有特定功能，如JTAG接口引脚与BOOT脚，需要使用多路复用将其复用到GPIO，然后才能正常使用其GPIO功能；使用GPIOx_PINMUX选择复用功能，对应库函数是GPIO_SetFunc()。

1.2.3 外部中断

虽然AC781x系列每个GPIO引脚都可配置为外部中断，但EXTI_Line却只有16条，所以同时只能支持最多16个外部中断。

备注：

1.为什么同时使能两个外部中断，只有其中一个能产生外部中断，另外一个则不能产生？

同一EXTI_Line同时只能支持一个外部中断，如果同一EXTI_Line同时使能多个GPIO外部中断，最后使能的GPIO外部中断有效，之前的被覆盖，无效，这点在产品设计中需要特别注意。

表1-1 GPIO与中断向量对应关系

1.2.4 引脚复用

每个GPIO引脚都支持复用功能，凡是需要占用GPIO引脚的外设，在使用时都应该先进行引脚复用配置，配置成对应的复用功能。

备注：

1.为什么外设复用到特定引脚后再次复用到另外的引脚，功能异常？

同一个外设不能同时复用多个相同功能的GPIO引脚，必须先复位已经复用功能的GPIO引脚，然后复用当前期望的GPIO引脚。如：UART6 TX已经复用到PE10，现在期望复用到PA14，那么应该先复位PE10为GPIO，然后将PA14配置成复用功能UART6 TX。

1.2.5 休眠唤醒

MCU进入休眠之后，GPIO产生外部中断可将MCU唤醒。在Sleep模式、Stop模式、StopLite模式下，配置GPIO外部中断皆可将MCU唤醒，但在Standby模式下，配置GPIO外部中断无法唤醒MCU，这是因为在Standby模式下，GPIO处于关闭状态，引脚电平由外部电路决定。在Standby模式下，除RTC与SPM外，其他所有数字模块均被断电，所以，只有RTC与NMI可唤醒MCU。

表1-2 GPIO支持唤醒低功耗模式

在进入休眠模式之前，需要对唤醒源进行配置。在ATC_AC781x_ReferenceManual_CH第6章“系统电源管理”中有描述，在寄存器REG_EN_PERIPH_WAKEUP中使能期望的唤醒源，GPIO模块默认是使能状态。调用库SPM_EnableModuleWakeup(SPM_MODULE_GPIO)使能GPIO模块唤醒，就能将MCU从休眠模式中唤醒，Standby模式除外。

2 驱动库
2.1 bit-band驱动

能够通过GPIOx_OUT(n)对GPIO输出进行控制，通过GPIOx_IN(n)读取GPIO输入引脚状态(x=A,B,C,D,E)。

表2-1 bit-band 驱动描述