这部分的工作比较复杂,其实写gpio,就是要学会看芯片手册。打印芯片手册,然后研读是学习的必要。最好英文版。
1.具体单板的GPIO操作方法
1.1 IMX6ULL的GPIO操作方法
CCM: Clock Controller Module (时钟控制模块) IOMUXC : IOMUX Controller,IO复用控制器 GPIO: General-purpose input/output,通用的输入输出口
1.1.1 IMX6ULL的GPIO模块结构
参考资料:芯片手册《Chapter 28: General Purpose Input/Output (GPIO)》
有5组GPIO(GPIO1~GPIO5),每组引脚最多有32个,但是可能实际上并没有那么多。 GPIO1有32个引脚:GPIO1_IO0
GPIO1_IO31; GPIO2有22个引脚:GPIO2_IO0GPIO2_IO21; GPIO3有29个引脚:GPIO3_IO0GPIO3_IO28; GPIO4有29个引脚:GPIO4_IO0GPIO4_IO28; GPIO5有12个引脚:GPIO5_IO0~GPIO5_IO11;
GPIO的控制涉及4大模块:CCM、IOMUXC、GPIO模块本身,框图如下:
1.1.2 CCM用于设置是否向GPIO模块提供时钟
参考资料:芯片手册《Chapter 18: Clock Controller Module (CCM)》
GPIOx要用CCM_CCGRy寄存器中的2位来决定该组GPIO是否使能。 哪组GPIO用哪个CCM_CCGR寄存器来设置,请看上图红框部分。 CCM_CCGR寄存器中某2位的取值含义如下:
① 00:该GPIO模块全程被关闭 ② 01:该GPIO模块在CPU run mode情况下是使能的;在WAIT或STOP模式下,关闭 ③ 10:保留 ④ 11:该GPIO模块全程使能
GPIO2时钟控制:
GPIO1、GPIO5时钟控制:
GPIO3时钟控制:
GPIO4时钟控制:
1.1.3 IOMUXC:引脚的模式(Mode、功能)
参考资料:芯片手册《Chapter 32: IOMUX Controller (IOMUXC)》。
对于某个/某组引脚,IOMUXC中有2个寄存器用来设置它: ① 选择功能: IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_:Mux pad xxx,选择某个pad的功能 IOMUXC_SW_MUX_CTL_GRP_:Mux grpxxx,选择某组引脚的功能 某个引脚,或是某组预设的引脚,都有8个可选的模式(alternate (ALT) MUX_MODE)。
比如:
② 设置上下拉电阻等参数: IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_<PAD_NAME>:pad pad xxx,设置某个pad的参数 IOMUXC_SW_PAD_CTL_GRP_:pad grp xxx,设置某组引脚的参数
比如:
1.1.4 GPIO模块内部
框图如下:
我们暂时只需要关心3个寄存器: ① GPIOx_GDIR:设置引脚方向,每位对应一个引脚,1-output,0-input
② GPIOx_DR:设置输出引脚的电平,每位对应一个引脚,1-高电平,0-低电平
③ GPIOx_PSR:读取引脚的电平,每位对应一个引脚,1-高电平,0-低电平
1.1.5 怎么编程
读GPIO
翻译一下: ① 设置CCM_CCGRx寄存器中某位使能对应的GPIO模块 // 默认是使能的,上图省略了 ②设置IOMUX来选择引脚用于GPIO ③ 设置GPIOx_GDIR中某位为0,把该引脚设置为输入功能 ④读GPIOx_DR或GPIOx_PSR得到某位的值(读GPIOx_DR返回的是GPIOx_PSR的值)
1.1.6 写GPIO
翻译一下: ① 设置CCM_CCGRx寄存器中某位使能对应的GPIO模块 // 默认是使能的,上图省略了 ②设置IOMUX来选择引脚用于GPIO ③ 设置GPIOx_GDIR中某位为1,把该引脚设置为输出功能 ④ 写GPIOx_DR某位的值
需要注意的是,你可以设置该引脚的loopback功能,这样就可以从GPIOx_PSR中读到引脚的有实电平;你从GPIOx_DR中读回的只是上次设置的值,它并不能反应引脚的真实电平,比如可能因为硬件故障导致该引脚跟地短路了,你通过设置GPIOx_DR让它输出高电平并不会起效果。