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GPIO是所有单片机都提供的一种资源。除了作为简单的开关、输入输出量以外，还会经常被用作串行通讯手段。我个人就超喜欢用GPIO口模拟I2C、SPI方式，来驱动OLED、TFT之类的液晶显示屏，原因很简单，一是例程容易获得和转化，而是不用考虑使用专用外设通讯过程中过多的、复杂的处理。比如使用I2C，要处理中断、处理中的通讯状态等信息。像之前用过的一款单片机，使用I2C驱动OLED，结果通讯过程中要通过状态值判断通讯处于哪个阶段、下一步要收发什么数据等，由于是中断方式，需要记录很多信息，来保证数据通讯的连续性。远不如一次性，通过模拟来完成。
这一次一样，准备使用GPIO模拟SPI通讯，因为不使用标准SPI外设，通讯速度只受系统工作频率的影响。也就是说系统工作频率越高，通讯速度越快。根据用户手册，N32G430C8L7的最高工作频率是128MHz，单个时钟脉冲宽度相当于是7.8125纳秒级别。，按照SPI 通讯的特点，以模拟SPI的通讯时钟，需要操作两回GPIO口，通过引脚电平的变化，模拟出SPI的工作时钟。那么就按照7.8125纳秒计算，模拟一个SPI时钟，就是15.625纳秒。而实际上，由于代码上的处理，我感觉N32G430C8L7的GPIO口未必能做出这么高频率的时钟信号。为了验证，以最简单的GPIO Toggle无时间延迟方式方式输出固定的脉冲，并用示波器测试（我的示波器带宽是200M的，估计也是紧巴巴啊）。
主程序很简单，就是交替在LED1所在的GPIO扣上输出高低电平，由于while(1)本身设计条件判断和执行点跳转，对输出的速度会有影响。
int main(void) {
LED_Initialize(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN, LED1_GPIO_CLK);
LED_Initialize(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN | LED3_GPIO_PIN, LED2_GPIO_CLK);
LED_Off(LED2_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN | LED2_GPIO_PIN | LED3_GPIO_PIN);
LED_On(LED2_GPIO_PORT, LED2_GPIO_PIN | LED3_GPIO_PIN);
SysTick_Delay_Ms(1000);
LED2_OFF;
LED3_OFF;
while(1) {
LED_Toggle(LED1_GPIO_PORT, LED1_GPIO_PIN);
}
}
开发板上的LED使用的是PA1。实测结果如下图所示： 脉冲宽度大约500nS。为了确认，再次以每次每个电平维持1毫秒，然后交替执行来输出脉冲， while(1) {
LED1_OFF;
SysTick_Delay_Ms(1);
LED1_ON;
SysTick_Delay_Ms(1);
}
理论结果应该是2毫秒的时钟周期，测试结果如下， 与理论结果一致，说明系统延时很准确啊，也侧面说明系统时钟也是准确无误的。从波形上看，500nS的那个可不是标准的矩形波，怀疑示波器的测量季度不够。为了验证之前的500nS是否准确，朱本再加入计数处理代码来代替刚才的系统延时处理。代码修改如下： while(1) {
LED1_OFF;
for (cnt=0; cnt<50; cnt++);
LED1_ON;
for (cnt=0; cnt<50; cnt++) ;
}
实测波形如下： 大概3.4微秒的样子。计数调整到500后，实测波形如下， 大概33微妙的样子，所以500ns的那个，确实有有出入的。 按照上面的测试结果，以GPIO模拟SPI输出脉冲，最小脉宽应该是在330纳秒左右的。后面我会用这种模拟速度测试SPI接口的TFT显示屏的显示处理。 本文最后，再对国民技术的开发板点个赞！板子简洁明快，GPIO输出的排针引脚说明信息印字清晰，非常方便快速查找和确认，提供的用户按钮个LED也足够多了。一如既往的国民技术风格，非常喜欢啊。另外所有资料，在官方网站配偶值期权，方便下载，真的没的说，是真的好方便！一个产品的好坏，售后、技术支持是相当重要的一个评价点。期待国民技术走自己的路，越来越好！ | 
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