操作GPIO的方法（在Windows CE下環(huán)境下）

出處：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2011-09-04 14:40:10

　　General Purpose Input Output （通用輸入/輸出）簡稱為GPIO，總線擴展器利用工業(yè)標準I2C、SMBus?或SPI?接口簡化了I/O口的擴展。當微控制器或芯片組沒有足夠的I/O端口，或當系統(tǒng)需要采用遠端串行通信或控制時，GPIO產(chǎn)品能夠提供額外的控制和監(jiān)視功能。GPIO是ARM芯片基本的輸入輸出通道，在ADS下操作就是一個單片機工作，直接讀寫其寄存器。在ARM9平臺上，Windows CE系統(tǒng)將GPIO的實地址（例如2410的GPIO的基地址為0x56000000）映射到虛擬地址空間（GPIO對應(yīng)為0xB1600000），這樣，通過對這段虛擬地址空間的操作，就能夠完成對GPIO或者其他片內(nèi)資源的控制、輸入輸出工作。

　 GPIO分類：硬件/嵌入開發(fā) 驅(qū)動開發(fā)/開發(fā)

　　每個GPIO端口可通過軟件分別配置成輸入或輸出。Maxim的GPIO產(chǎn)品線包括8端口至28端口的GPIO，提供推挽式輸出或漏極開路輸出。提供微型3mm x 3mm QFN封裝。

　　要操作一個平臺的GPIO，在其對應(yīng)BSP中按照基地址，找到虛擬地址，并且找到方便操作這個地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就可以了，關(guān)鍵函數(shù)就是 VirtualAlloc和VirtualCopy。并且CE的方便之處就是用戶態(tài)的應(yīng)用程序仍然可以使用這兩個函數(shù)來訪問所有這些虛擬空間，對于不太復(fù) 雜的程序，甚至可以省略寫驅(qū)動直接在應(yīng)用程序中操作，其實在CE6之前，這些驅(qū)動也是工作在用戶態(tài)的。

　 GPIO的優(yōu)點（端口擴展器）

　　低功耗：GPIO具有更低的功率損耗（大約1μA，μC的工作電流則為100μA）。

　　集成IIC從機接口：GPIO內(nèi)置IIC從機接口，即使在待機模式下也能夠全速工作。

　　小封裝：GPIO器件提供的封裝尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!

　　低成本：您不用為沒有使用的功能買單！

　　快速上市：不需要編寫額外的代碼、文檔，不需要任何維護工作！

　　靈活的燈光控制：內(nèi)置多路高分辨率的PWM輸出。

　　可預(yù)先確定響應(yīng)時間：縮短或確定外部事件與中斷之間的響應(yīng)時間。

　　更好的燈光效果：匹配的電流輸出確保均勻的顯示亮度。

　　布線簡單：僅需使用2條就可以組成IIC總線或3條組成SPI總線。

　　于ARM 的幾組GPIO引腳，功能相似，GPxCON 控制引腳功能，GPxDAT用于讀寫引腳數(shù)據(jù)。另外，GPxUP用于確定是否使用上拉電阻。 x為A,B,,H/J, 沒有上拉電阻。

　操作Samsung S3C2410的GPIO為例，講述這個步驟：

　　1.首先在BSP中的s2410.h文件，找到虛擬地址映射以及操作GPIO的寄存器結(jié)構(gòu)體（這個在自己制作一些特殊設(shè)備的BSP時，會依據(jù)需要而發(fā)生更改）

　　// Registers : I/O port

　　//#define IOP_BASE 0xB1600000 // 0x56000000

　　typedef struct {

　　unsigned int rGPACON; // 00

　　unsigned int rGPADAT;

　　unsigned int rPAD1[2];

　　unsigned int rGPBCON; // 10

　　unsigned int rGPBDAT;

　　unsigned int rGPBUP;

　　unsigned int rPAD2;

　　unsigned int rGPCCON; // 20

　　unsigned int rGPCDAT;

　　unsigned int rGPCUP;

　　unsigned int rPAD3;

　　unsigned int rGPDCON; // 30

　　unsigned int rGPDDAT;

　　unsigned int rGPDUP;

　　unsigned int rPAD4;

　　unsigned int rGPECON; // 40

　　unsigned int rGPEDAT;

　　unsigned int rGPEUP;

　　unsigned int rPAD5;

　　unsigned int rGPFCON; // 50

　　unsigned int rGPFDAT;

　　unsigned int rGPFUP;

　　unsigned int rPAD6;

　　unsigned int rGPGCON; // 60

　　unsigned int rGPGDAT;

　　unsigned int rGPGUP;

　　unsigned int rPAD7;

　　unsigned int rGPHCON; // 70

　　unsigned int rGPHDAT;

　　unsigned int rGPHUP;

　　unsigned int rPAD8;

　　unsigned int rMISCCR; // 80

　　unsigned int rDCKCON;

　　unsigned int rEXTINT0;

　　unsigned int rEXTINT1;

　　unsigned int rEXTINT2; // 90

　　unsigned int rEINTFLT0;

　　unsigned int rEINTFLT1;

　　unsigned int rEINTFLT2;

　　unsigned int rEINTFLT3; // A0

　　unsigned int rEINTMASK;

　　unsigned int rEINTPEND;

　　unsigned int rGSTATUS0; // AC

　　unsigned int rGSTATUS1; // B0

　　unsigned int rGSTATUS2; // B4

　　unsigned int rGSTATUS3; // B8

　　unsigned int rGSTATUS4; // BC

　　}IOPreg;

　　將這些復(fù)制備用。

　　2.在EVC中建立一個應(yīng)用程序工程，由于VirtualCopy函數(shù)沒有在頭文件中定義，但是在coredll.lib里面提供了符號連接，所以我們這里直接添加一個函數(shù)定義就OK了。

　　#ifdef __cplusplus

　　extern "C"

　　{

　　#endif

　　BOOL VirtualCopy（ LPVOID, LPVOID, DWORD, DWORD ）；

　　#ifdef __cplusplus

　　}

　　#endif

　　同時將步驟1里面的定義復(fù)制到這里。

　　3.按照驅(qū)動程序里面操作的方法在應(yīng)用程序中寫GPIO操作函數(shù)

　　（1）定義一個寄存器結(jié)構(gòu)體變量

　　volatile IOPreg *v_pIOPRegs;

　?。?）給這個變量分配空間并且映射到寄存器的空間上

　　v_pIOPRegs = （volatile IOPreg*）VirtualAlloc（0, sizeof（IOPreg）， MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS）；

　　if （v_pIOPRegs == NULL）

　　{

　　DEBUGMSG （1,（TEXT（"v_pIOPRegs is not allocated "）））；

　　return TRUE;

　　}

　　if （！VirtualCopy（（PVOID）v_pIOPRegs, （PVOID）IOP_BASE, sizeof（IOPreg）， PAGE_READWRITE|PAGE_NOCACHE）） {

　　DEBUGMSG （1,（TEXT（"v_pIOPRegs is not mapped "）））；

　　return TRUE;

　　}

　　DEBUGMSG （1,（TEXT（"v_pIOPRegs is mapped to %x "）， v_pIOPRegs））；

　　這3個步驟之后，對v_pIOPRegs的操作將直接和GPIO的寄存器關(guān)聯(lián)

　　例如：設(shè)置GPB的控制寄存器為全部Output

　　v_pIOPRegs->rGPBCON=0x155555;

　　設(shè)置GPB的數(shù)據(jù)寄存器輸出高電平

　　v_pIOPRegs->rGPBDAT=0x3FF;

關(guān)鍵詞：GPIO

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