英飞凌Aurix2G TC3XX Port&Dio模块详解

只看该作者 · 2024-6-30 21:40

Port输出寄存器（Port Output Register，OUT）
当Pin脚被设置为GPIO输出时，可直接通过修改输出控制寄存器的值来输出电平，1就是高电平，0就是低电平。每个Port端口有一个OUT寄存器，16个位域对应16个Pin脚。

只看该作者 · 2024-6-30 21:41

Port输出修改寄存器（Port Output Modification Register，OMR）
如果我们需要修改某一个Pin脚，一般是希望Port中的其他Pin脚保持不变的，这时候如果使用OUT寄存器则需要先回读OUT的状态，再修改我们需要修改的位。但是这样未免有点浪费资源，因此我们可以通过操作OMR寄存器，只操作我们的目标位，其他位不进行修改。

每个Port有一个OMR寄存器，包括16个Set位和16个Clear位，分别对应16个Pin脚。

关于OMR的Pin脚具体操作，我们通过查询下表可知，如果要拉高某个Pin脚，就将PSx置1，拉低则将PCLx置1，如果要翻转两个都置1，而其他没有设置位的Pin脚则不会受影响。

然后这个修改是直接作用于OUT寄存器的，因此不用担心OUT不同步的问题，另外该寄存器是虚拟的，没有存储位的，也就是说写这个寄存器相当于执行一种操作，而不是修改某个值，回读的话也是0。

只看该作者 · 2024-6-30 21:41

Port输出修改置位寄存器（Port Output Modification Set Register，OMSR）
除了OMR寄存器，TC3XX还支持置位寄存器OMSR，它和OMR功能一样是虚拟寄存器，只不过是置位功能。每个Port端口有一个MOSR，16个位域对于16个Pin脚。

PSx：Pinx置位，1表示将该Pin脚拉高，0表示无操作；

同样的，OMSR的功能是将对应的OUT寄存器的位拉高，其他位则不进行操作。回读该寄存器的值为0.

只看该作者 · 2024-6-30 21:41

另外TC3XX还提供了4个OMSRx寄存器，同样是虚拟寄存器，区别在于每个寄存器只控制4个Pin脚，这里就不展开介绍了。

只看该作者 · 2024-6-30 21:42

Port输出修改清除寄存器（Port Output Modification Clear Register，OMCR）
和输出修改置位寄存器的功能相反，修改清除寄存器OMCR的功能是将目标位清零，其他位不作修改。每个Port端口有一个OMCR寄存器，和4个OMCRx寄存器，每个位域对应一个Pin脚。

只看该作者 · 2024-6-30 21:42

PCLx：Pinx清除位，1表示将该Pin脚拉低，0表示无操作；

只看该作者 · 2024-6-30 21:43

急停开关寄存器（Emergency Stop Register，ESR）
急停开关寄存器用于控制急停功能的使能，注意这里仅仅是使能，急停的触发在SCU模块内配置。每个Port端口有一个ESR寄存器，16个位域对应16个Pin脚。

ENx：Pinx急停开关使能位，0表示不使能，1表示使能；

只看该作者 · 2024-6-30 22:25

ENx：Pinx急停开关使能位，0表示不使能，1表示使能；
2.3.11 Port输入寄存器（Port Input Register，IN）
Port输入寄存器可以用来读取Pin脚当前的状态，无论Pin脚处于输入还是输出，都可以通过IN寄存器读取Pin脚的高低电平。每个Port端口有一个IN寄存器，16个位域分别对应16个Pin脚。

Px：Pin脚读取状态，0表示低电平，1表示高电平；

只看该作者 · 2024-6-30 22:25

寄存器总结
Port的内部逻辑其实不复杂，这里对控制寄存器做下总结：

Port需要设置输入输出，包括输入上下拉，输出推挽等，使用输入输出控制寄存器IOCR；
驱动模式需要调整以适配不同的硬件需求，使用驱动模式寄存器PDR；
Pin脚如果复用为ADC，使用Pin脚AD功能寄存器PDISC；
Pin脚如果需要被外设控制例如使用RGMII接口，使用Pin脚控制选择寄存器PCSR；
Pin脚如果需要修改GPIO输出，可使用OUT、OMR、OMSR、OMCR；
读取Pin脚状态使用IN寄存器；

只看该作者 · 2024-6-30 22:25

使用示例
介绍完了内部原理及寄存器，下面我们基于Aurix 2G的官方MCAL，使用EB Tresos工具来进行配置。通过两个示例来给大家讲解如何进行Port的配置。第一个是一个Dio使用示例，第二个是SPI配置示例。

3.1 GPIO使用示例
Dio配置这里我们做一个Pin脚状态读取和Pin脚状态输出。我这边开发板上P00.7是一个输入按钮，所以输入我选择这个Pin脚，输出的话P00.6有一个LED灯，能够指示输出。软件上循环读取P00.7的状态，并将其值直接输出给P00.6。开发板上按键按下是低电平，LED灯是低电平点亮，所以这里表现应该是按下按键则灯亮。

只看该作者 · 2024-6-30 22:26

首先我们来到Port这里，打开P00.7界面，这里PortPinSymbolicName输入一下，方便维护；PortPinDirection配置为输入；其他基本不用修改。

只看该作者 · 2024-6-30 22:26

然后来到P00.6，配置为输出，PortPinInitialMode选择GPIO。

只看该作者 · 2024-6-30 22:26

然后我们来到MCAL的Dio模块，配置出Dio通道，Dio是一个依赖于Port的纯软件模块，用于GPIO的读写操作。

只看该作者 · 2024-6-30 22:26

代码中只需要将Port初始化就行了，Dio不需要初始化，然后在周期任务中读取、输出电平。
#include "Port.h"
Port_Init(&Port_Config);

#include "Dio.h"
Task()
{
   Dio_LevelType buttonLevel;

   /* Button and LED interaction. */
   buttonLevel = Dio_ReadChannel(DioConf_DioChannel_BUTTON1);
   Dio_WriteChannel(DioConf_DioChannel_LED2, buttonLevel);
}

只看该作者 · 2024-6-30 22:26

然后我们编译调试，可以看到灯随着按键操作变化。

只看该作者 · 2024-7-3 10:47

英飞凌Aurix 2G TC3XX的Port&Dio模块具备高性能通信与数字输入输出功能，支持多种接口配置，实现高效数据传输与灵活控制。