【嵌入式Linux+ARM】GPIO操作

1.GPIO介绍

        GPIO(general purpose i/o ports)意思为通用输入/输出端口，通俗的说就是一些引脚。

        我们可以通过它们输出高低电平 或 读入引脚的状态。

        s3c2440中有130个I/O端口，分为A~J共9组，GPA、GPB、..... GPJ

2.GPIO寄存器

       既然要操作GPIO，必须对相应的寄存器进行操作，2440中gpio寄存器有：

GPxCON——选择引脚功能(输入、输出、保留等)

GPxDAT——用来读写引脚

GPcUP ——某一位是1时，相应的引脚无内部上拉电阻；为0时，有内部上拉电阻

3.原理图

                                            LED：

                                            按键：

4.实验代码：

>>使用汇编语言实现点灯：

led_on.S

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  1. .text  
  2. .global _start  
  3. _start:  
  4.     LDR R0, =0x56000050    //GPFCON寄存器地址  
  5.     MOV R1, #0x00001500    //见技术手册相应的配置,一般01为输出引脚  
  6.     STR R1, [R0]           //设置为输出  
  7.   
  8.     LDR R0, =0x56000054    //GPFDAT寄存器  
  9.     MOV R1, #0x00000000  
  10.     STR R1, [R0]           //往GPFDAT寄存器写值  
  11. MAIN_LOOP:  
  12.     B MAIN_LOOP            //循环等待  

Makefile:

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  1. led_on.bin:led_on.S  
  2.     arm-linux-gcc -g -c led_on.S -o led_on.o  
  3.     arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -g led_on.o -o led_on_elf    //-Ttext表示设置连接地址  
  4.     arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin        //把elf文件转换为.bin文件  
  5. clean:  
  6.     rm -rf *.bin *.o *elf   

>>使用C语言实现点灯

使用c语言来写，需要一个启动文件，可以用来关闭看门口，设置堆栈等。

crt0.S

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  1. .text  
  2. .global _begin  
  3. _begin:  
  4.     LDR R0, =0x53000000    //看门狗寄存器地址  
  5.     MOV R1, #0x00000000    //写0禁止看门狗  
  6.     STR R1, [R0]  
  7.       
  8.     LDR SP, =1024*4        //设置堆栈，注意不能大于4K，因为现在可用的SRAM空间只有4K  
  9.     BL main                //调用main函数，最后注意，汇编语言大小写无所谓的  
  10. _LOOP:  
  11.     B _LOOP  

led_on_c.c

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  1. #define GPFCON *(volatile unsigned long *)0x56000050  
  2. #define GPFDAT *(volatile unsigned long *)0x56000054  
  3.   
  4. int main()  
  5. {  
  6.     GPFCON=0x00001500;//简单的配置为输出  
  7.     GPFDAT=0x00000000;//简单的输出0，通过上面的原理图可知，相应的led会亮  
  8.   
  9.     return 0;  
  10. }  

Makefile

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  1. led_on_c.bin : crt0.S  led_on_c.c  
  2.     arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S  
  3.     arm-linux-gcc -g -c -o led_on_c.o led_on_c.c  
  4.     arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_elf  
  5.     arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_c_elf led_on_c.bin  
  6.     arm-linux-objdump -D -m arm  led_on_c_elf > led_on_c.dis   //把elf文件转换为反汇编文件  
  7. clean:  
  8.     rm -f led_on_c.dis led_on_c.bin led_on_c_elf *.o  

>>使用按键+c语言实现点灯

看上面的原理图，原理就是把按键的引脚配置为输入引脚，以读取引脚的状态；

但按键被按下时，引脚读到的是低电平；当按键松开时，读取到高电平；

crt0.S同上；

key_led.c

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  1. /* 
  2. GPF4 GPF5 GPF6 --led 
  3.  
  4. GPF0 GPF2 GPG3 --key 
  5. */  
  6.   
  7. #define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)  
  8. #define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)  
  9.   
  10. #define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)  
  11. #define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064)  
  12.   
  13. #define GPF4_out (1<<(4*2))  
  14. #define GPF5_out (1<<(5*2))  
  15. #define GPF6_out (1<<(6*2))  
  16.   
  17. #define GPF4_msk (3<<(4*2))  
  18. #define GPF5_msk (3<<(5*2))  
  19. #define GPF6_msk (3<<(6*2))  
  20.   
  21. #define GPF0_in (0<<(0*2))  
  22. #define GPF2_in (0<<(2*2))  
  23. #define GPG3_in (0<<(3*2))  
  24.   
  25. #define GPF0_msk (3<<(0*2))  
  26. #define GPF2_msk (3<<(2*2))  
  27. #define GPG3_msk (3<<(3*2))  
  28.   
  29. int main()  
  30. {  
  31.     unsigned long dwDat;  
  32.     //1 output pin   
  33.     GPFCON &= ~(GPF4_msk | GPF5_msk | GPF6_msk);  
  34.     GPFCON |=  (GPF4_out | GPF5_out | GPF6_out);  
  35.   
  36.     //input pin  
  37.     GPFCON &= ~(GPF0_msk | GPF2_msk);  
  38.     GPFCON |=  (GPF0_in | GPF2_in);  
  39.     GPGCON &= ~GPG3_msk;  
  40.     GPGCON |=  GPG3_in;  
  41.   
  42.     while(1)  
  43.     {  
  44.         dwDat = GPFDAT;  
  45.         if(dwDat & (1<<0))  
  46.             GPFDAT |= (1<<4);  
  47.         else  
  48.             GPFDAT &= ~(1<<4);//light  
  49.   
  50.         if(dwDat & (1<<2))  
  51.             GPFDAT |= (1<<5);  
  52.         else  
  53.             GPFDAT &= ~(1<<5);  
  54.   
  55.         dwDat = GPGDAT;   
  56.         if(dwDat & (1<<3))  
  57.             GPFDAT |= (1<<6);  
  58.         else  
  59.             GPFDAT &= ~(1<<6);  
  60.     }  
  61.   
  62.     return 0;  
  63. }  

Makefile相应的修改即可;

上面的程序编译都会得到bin文件，我们把它烧录进nand flash中即可，烧录可以使用工具，也可以通过固化在nor flash中的Uboot来烧录，方法很多，烧录后，上电，2440CPU会自动把nand flash前4k的内容，拷贝到2440片内4k的SRAM中运行，这块内存俗称stepping stone区。

注：原创文章，转载请注明出处：http://blog.csdn.net/scottly1/article/details/38960309

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