S3C2440的GPIO编程

一、初步认识S3C2440A

【S3C2440Ａ简介】

S3C2440Ａ是三星公司推出的基于ARM920t内核的32／１６位RISC微处理器。主要用于手持设备和中高端电子产品中。它内部集成16k数据cashe、16k指令cashe，内存管理单元MMU，4KBSRAM(片内内存), nandflash控制器，LCD控制器，USB控制器，中断控制器，支持60个中断源，4通道PWM定时器，1个看门狗定时器。２４个外部中断源，两通道ＳＰＩ。具有ＰＬＬ片上时钟发生器。片内集成ＲＴＣ实时时钟芯片。８通道１０位的Ａ／Ｄ转换器，４通道ＤＭＡ、系统主频400MHZ，最高533ＭＨＺ，通过软件设置。130个多用输入输出口。3通道UART。

二、2440的ＧＰＩＯ口及其控制方法

2440有130个通用输入输出口（ＧＰＩＯ口），分为GPA、GPB、GPC、GPD、GPE、GPF、GPG、GPH、GPI、GPJ共9组，每个端口有三组寄存器来控制，分别是ＧＰｘＣＯＮ（ＧＰｘ设置寄存器，用于设置引脚是输入、输出、还是其他功能）、GPxDAT (GPx数据寄存器，用于读写引脚的电平值)、GPxUP(GPx上拉电阻寄存器，用于确定引是否使用上拉电阻)

［ＧＰｘＣＯＮ寄存器的功能］：ＧＰｘ配置寄存器用于确定ｘ端口（ｘ取Ｂ～Ｊ）是输入、输出、还是其他功能。通过写此寄存器来配置相应引脚的功能，其中每两位控制一个引脚的功能。特别要注意的是2440上电复位后ＧＰＩＯ都默认为输出模式。

[D1:D0]=［０:０］ 输入功能

[D1:D0]=［０:1］ 输出功能

[D1:D0]=［1 :０］ 特殊功能 （中断，ＰＷＭ，UART、AD。。。。）

[D1:D0]=［1 :1］ 未定义其功能

[GPxＤＡＴ寄存器的功能]:当引脚被设置为输出时，它的每一位控制一个引脚输出高电平还是低电平低，当引脚设置为输入时，可以通过读次寄存器的值来判断对应引脚电平的高低。

[ＧＰｘＵＰ上拉电阻使能寄存器的功能]:GPxUP寄存器的m位用于确定X端口（B~J）的第m个引脚是否用上拉电阻，[m位]=1：不适用上拉电阻[m位]=0：使用上拉电阻。

上拉、下拉电阻的作用是当GPIO口既不是高电平、也不是低电平、而是高阻状态时，由上拉电阻把引脚的电平确定为一个确定的值（高或低）。

三、ＧＰＩＯ实验（ｌｅｄ、蜂鸣器、键盘）

一：首先，搭建好开发环境：

开发环境建议windowsXP（如果是win7建议换装XP系统，后续很多软件不兼容）,安装好usb下载驱动、usb转串口驱动、和keil4集成开发环境。硬件上需要usb转串口线、usb下载线、以及电源线，（因为刚买到的板子一般都已经预装了bootloader因此JＴＡＧ暂时没用)。

二：添加启动文件：

这儿我们要把2440当单片机来使用，但是不同的是２４４０一上电，系统的看门狗定时器是开着的，它会倒数计时，3秒不去关它，它就会让系统重启。而且ＣＰＵ外接的64KＳＤＲＡＭ（内存）未初始化不能用，只能用片内的4KRAM,所以还需要初始化系统SDRAM，而且刚一上电系统的主频12M很低，可以通过软件来提高主频。因此，在编写ｍｉａｎ（）函数前首先要编写系统的初始化代码。具体地说来就是要１：关闭看门狗（必做）２：初始化内存（视情况而定，选做）3：设置系统主频（选作）4：设置好堆栈，调用ｍａｉｎ（）函数（必做）。详细代码及解释如下，如果难以理解，其实ｋｅｉｌ４编译器已经帮我们写好了启动代码head.s，直接点击是添加即可。

n ２４４０启动代码：

［原理］２４４０一上电，系统的看门狗定时器是开着的，它会倒数计时，3秒不去关它， 它就会让系统重启。而且ＣＰＵ外接的64KＳＤＲＡＭ（内存）未初始化不能用， 只能用片内的4KRAM,所以还需要初始化系统SDRAM，而且刚一上电系统的 主频12M很低，可以通过软件来提高主频。因此，在编写ｍｉａｎ（）函数前首 先要编写系统的初始化代码

［步骤］：

１：关闭看门狗（必做）

　　２：初始化ＳＤＲＡＭ（选作）

　　　　　　３：初始化系统时钟　（选作）

４：设置好堆栈调用ｍａｉｎ（）函数（必做）

/***************************************************************************************************/

实验1：GPIO输入操作之——控制4个led

［原理］：硬件上led1~led4分别接2440的GPB5，GPB6，GPB7，GPB8，低电平点亮led。

软件上ＧＰＢＣＯＮ寄存器两位控制１个引脚为输入输出还是其它功能

ＧＰＢＤＡＴ寄存器写０对应引脚输出低电平写１对应引脚输出高电平。

［步骤］：1：设置GPBCON寄存器为输出模式，往寄存器里面写00为输入01为输入

2：写ＧＰＢＤＡＴ中的某一位为１输出高电平，写０输出低电平。

/********************************************************************************************/

练习１：用软件延时方法让四个led闪烁

/*********************************************************************************************/

/*宏定义，定义GPBCON寄存器GPBDAT寄存器，可以直接包含系统提供的库函数,包含头文件即可#incldue<s3c2440.h>*/

#define GPBCON   (*(volatile unsigned long *) 0x56000010)

#define GPBDAT   (*(volatile unsigned long *) 0x56000014)

#define uint unsigned int

/*延时函数*/

void delay(uint aa)

{

uint i,j;

for(i=50000;i>0;i--)

for(j=aa;j>0;j--)

{}

}

/*主函数*/

void main(void)

{

GPBCON=0x15400;//GPB5~GPB8全部设置为输出模式0001 0101 0100 0000 0000

while(1)

{

GPBDAT=0x00000001;//GPB5~GPB8全部输出高电平，4个led全亮

delay(300);

GPBDAT=0x000001e0;//GPB5~GPB8全部输出高电平，4个led全灭

delay(300);

}

}

/*********************************************************************************************/

练习2：用数组实现流水灯

/*********************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

#define uint unsigned int

uint led[]={0x000001c0,0x000001a0,0x00000160,0x000000e0};

void delay(uint aa);

int main(void)

{

char i;

GPBCON=0x00015400;//01 0101 0100 0000 0000

while(1)

{

for(i=0;i<4;i++)

{

GPBDAT=led[i];

delay(300);

}

}

return 0;

}

void delay(uint aa)

{

uint i,j;

for(i=50000;i>0;i--)

for(j=aa;j>0;j--)

{}

}

注意：led数组的类型不能是unsigned char型，因为数组值大于uchar型,数据溢出，导致程序出错。

/*********************************************************************************************/

练习3：蜂鸣器滴滴的鸣叫实验

/***************************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

#define uint unsigned int

#define beep_on  0x00000001

#define beep_off 0x00000000

void delay(uint aa);

int main()

{

GPBCON=0x00000001;

while(1)

{

GPBDAT=beep_on;

delay(100);

GPBDAT=beep_off;

delay(100);

}

return 0;

}

void delay(uint aa)

{

uint i,j;

for(i=50000;i>0;i--)

for(j=aa;j>0;j--)

{}

}

/***************************************************************************************************/

练习4：通过循环左移右移实现流水灯

/*********************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void delay(uint aa);

void main(void)

{

uint i,j;

GPBCON=0x00015400;

while(1)

{

for(i=5;i<=8;i++)

{

GPBDAT=~(1<<i);

delay(100);

}

}

}

void delay(uint aa)

{

uint i,j;

for(i=60000;i>0;i--)

for(j=aa;j>0;j--)

{}

}

/*********************************************************************************************/

GPIO操作之---6个独立按键驱动

[原理]：低电平按键按下

六个输入引脚： EINT8   ---- (GPG0)  --- K1

* EINT11  ---- (GPG3)  --- K2

* EINT13  ---- (GPG5)  --- K3

* EINT14  ---- (GPG6)  --- K4

* EINT15  ---- (GPG7)  --- K5

* EINT19  ---- (GPG11) --- K6 （按下低电平）

/**********************************************************************************************/

练习5：按下按K1键时蜂鸣器名叫，松开k1手时蜂鸣器停止名叫

/*********************************************************************************************/

/*按下k1键蜂鸣器鸣叫、松开手时，蜂鸣器停止鸣叫*/

#include<s3c2440.h>

int main()

{

GPBCON=0x00000001;

GPGCON=0x00000000;

while(1)

{

if((GPGDAT&0x00000001)==0)

GPBDAT=0x00000001;

else

GPBDAT=0x00000000;

}

return 0;

}

/*********************************************************************************************/

练习6：k1按下时led全部闪动，松开手时led流动

/*********************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

void led_liu();

void delay(unsigned int aa);

void led_jump();

void main()

{

GPBCON=0x00015400;//01 0101 0100 0000 00005678设置为输出模式

GPGCON=0x00000000;//GPG全部设置为输入

while(1)

{

if((GPGDAT&0x00000001)==0)

led_jump();

else

led_liu();

}

}

void led_liu()

{

uchar i,aa=10;

for(i=5;i<=8;i++)

{

GPBDAT=~(1<<i);

delay(100);

}

}

void led_jump()

{

uchar aa=10;

GPBDAT=0x00000000;//00000

delay(300);

GPBDAT=0x000001e0;//0001 1110 0000

delay(300);

}

void delay(unsigned int aa)

{

uint i,j;

for(i=50000;i>0;i--)

for(j=aa;j>0;j--)

{}

}

【总结】GPGDAT&0x00000001这句很重要，分析为什么这样写？？

/*********************************************************************************************/

练习7：按下k1~k4时对应点亮led1~led4*/

/*********************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

void main()

{

char aa=5;

GPBCON=0x00015400;//01 0101 0100 0000 0000

GPGCON=0x00000000;

while(1)

{

if((GPGDAT&0x00000001)==0)

aa=5;

if((GPGDAT&0x00000008)==0)

aa=6;

if((GPGDAT&0x00000020)==0)

aa=7;

if((GPGDAT&0x00000040)==0)

aa=8;

GPBDAT=~(1<<aa);

}

}

/********************************************************************************************

按键k1按下去之后、蜂鸣器名叫、松开手时、蜂鸣器停止名叫。（主要是位操作的正确方法）

*********************************************************************************************/

#include<s3c2440.h>

int main()

{

GPBCON=GPBCON&0xfffffffc|0x00000001;//*1100 仅仅将ＧＰＢ０设置为输出模式、而不改变其他位

GPGCON=GPGCON&0xffffff3c;//111 0011 1100 仅仅将GPG0和GPG3设置为输入模式、而不改变其他位

while(1)

{

if((GPGDAT&0x00000001)==0)

GPBDAT=GPBDAT&0xfffffffe|0x00000001;//仅仅将GPB0设置为1、其他位的电平不要发生变化

else

GPBDAT=GPBDAT&0xfffffffe;//仅仅将GPB0设置为0、而不影响其他位

}

return 0;

}