K210开发板学习笔记-点亮LED灯

1. 介绍

和 51 单片机非常像，实验的2个LED灯都是一头接了 +3.3v 电源，控制 LED灯亮的话需要 K210芯片对应的管脚提供一个低电平。

管脚：

低电平-LED亮
高电平-LED灭

GPIO 连接为：

K210-io0 -> LED0 ->+3.3v
K210-io17 -> LED1 ->+3.3v

2. 代码

pin_config.h

/**

* @par  Copyright (C): 2016-2022, Shenzhen Yahboom Tech

* @file         pin_config.c

* @author       Gengyue

* @version      V1.0

* @date         2020.05.27

* @brief        硬件引脚与软件GPIO的宏定义

* @details

* @par History  见如下说明

*

* version:	由于K210使用fpioa现场可编程IO阵列，允许用户将255个内部功能映射到芯片外围的48个自由IO上

*           所以把硬件IO和软件GPIO功能抽出来单独设置，这样更容易理解。

*/

#ifndef _PIN_CONFIG_H_

#define _PIN_CONFIG_H_

/*****************************HEAR-FILE************************************/

#include "fpioa.h"

/*****************************HARDWARE-PIN*********************************/

// 硬件IO口，与原理图对应

#define PIN_LED_0             (0)

#define PIN_LED_1             (17)

/*****************************SOFTWARE-GPIO********************************/

// 软件GPIO口，与程序对应

#define LED0_GPIONUM          (0)

#define LED1_GPIONUM          (1)

/*****************************FUNC-GPIO************************************/

// GPIO口的功能，绑定到硬件IO口

//通用gpio共8个，使用同一个中断源，可配置输入输出信号，可配置触发IO口总中断，边沿触发和电平触发。每隔IO可以分配到FPIOA上48个管脚之一

//也就是说,可用的通用 gpio 一共有 8 个, 从 FUNC_GPIO0 可知, 对应功能编号为 FUNC_GPIO0(56) ~ FUNC_GPIO7(63)

//在此处采用了 在 基准 FUNC_GPIO0 基础上 +0、+1 来确定对应的 通用 gpio 编号

#define FUNC_LED0             (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM)

#define FUNC_LED1             (FUNC_GPIO0 + LED1_GPIONUM)

#endif /* _PIN_CONFIG_H_ */

main.c

/**

* @par  Copyright (C): 2016-2022, Shenzhen Yahboom Tech

* @file         main.c

* @author       Gengyue

* @version      V1.0

* @date         2020.05.27

* @brief        FPIOA映射和GPIO驱动LED灯

* @details

* @par History  见如下说明

*

* version:	V1.0: LED0与LED1交替点亮，时间间隔为1秒。

*/

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include "gpio.h"

#include "pin_config.h"

/**

* Function       hardware_init

* @author        Gengyue

* @date          2020.05.27

* @brief         硬件初始化，绑定GPIO口

* @param[in]     void

* @param[out]    void

* @retval        void

* @par History   无

*/

void hardware_init(void)

{

    //绑定 K210芯片实际管脚与其对应的fpioa函数编号

    fpioa_set_function(PIN_LED_0, FUNC_LED0);

    fpioa_set_function(PIN_LED_1, FUNC_LED1);

}

/**

* Function       main

* @author        Gengyue

* @date          2020.05.27

* @brief         主函数，程序的入口

* @param[in]     void

* @param[out]    void

* @retval        0

* @par History   无

*/

int main(void)

{

    hardware_init();// 硬件引脚初始化

    gpio_init();    // 使能GPIO的时钟

    // 设置LED0和LED1的GPIO模式为输出

    gpio_set_drive_mode(LED0_GPIONUM, GPIO_DM_OUTPUT);

    gpio_set_drive_mode(LED1_GPIONUM, GPIO_DM_OUTPUT);

    // 先关闭LED0和LED1

    gpio_pin_value_t value = GPIO_PV_HIGH;

    gpio_set_pin(LED0_GPIONUM, value);

    gpio_set_pin(LED1_GPIONUM, value);

    while (1)

    {

        sleep(1);

        gpio_set_pin(LED0_GPIONUM, value);

        gpio_set_pin(LED1_GPIONUM, value = !value);

    }

    return 0;

}

通过 main.c 可以看到，总共有如下步骤：

硬件引脚初始化；
使能 GPIO 时钟；
设置LED0和LED1的GPIO模式为输出
循环控制 LED0 和 LED1 亮灭交替

1. 硬件引脚初始化

void hardware_init(void)

{

    //绑定 K210芯片实际管脚与其对应的fpioa函数编号

    fpioa_set_function(PIN_LED_0, FUNC_LED0);

    fpioa_set_function(PIN_LED_1, FUNC_LED1);

}

PIN_LED_0 是 K210 实际引脚编号，FUNC_LED0 (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM)是映射的 fpioa 函数编号

在fpioa_set_function（int number, fpioa_function_t function）中

int fpioa_set_function(int number, fpioa_function_t function)

{

    uint8_t index = 0;

    /* Check parameters */

    // 检查参数

    //1. 0<引脚编号number<FPIOA_NUM_IO(48)

    //2. 0<函数编号<FUNC_MAX(256)

    if(number < 0 || number >= FPIOA_NUM_IO || function < 0 || function >= FUNC_MAX)

        return -1;

    //如果引脚绑定的函数为 保留功能FUNC_RESV0(120),直接设置并返回

    if(function == FUNC_RESV0)

    {

        fpioa_set_function_raw(number, FUNC_RESV0);

        return 0;

    }

    /* Compare all IO */

    //在48个IO FPIOA_NUM_IO 查询

    //如果待绑定的函数 function 已被其他 管脚io占用，设置占用的管脚io绑定保留功能

    for(index = 0; index < FPIOA_NUM_IO; index++)

    {

        if((fpioa->io[index].ch_sel == function) && (index != number))

            fpioa_set_function_raw(index, FUNC_RESV0);

    }

    //绑定 K210 实际管脚 number 与 内置函数编号 function

    //注意，在点亮LED例程，传入的 function：

    // (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM) 和 (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM) （56+0， 56+1）

    fpioa_set_function_raw(number, function);

    return 0;

}

2. 设置LED0和LED1的GPIO模式为输出

使能 GPIO 时钟就是字面意思，不再加以分析

    // 设置LED0和LED1的GPIO模式为输出

    // 传参分别为:

    // LED0_GPIONUM(0), GPIO_DM_OUTPUT(3)

    // LED1_GPIONUM(1), GPIO_DM_OUTPUT(3)

    gpio_set_drive_mode(LED0_GPIONUM, GPIO_DM_OUTPUT);

    gpio_set_drive_mode(LED1_GPIONUM, GPIO_DM_OUTPUT);

void gpio_set_drive_mode(uint8_t pin, gpio_drive_mode_t mode)

{

    // 确保 GPIO pin <  GPIO_MAX_PINNO(8,最大通用gpio)

    configASSERT(pin < GPIO_MAX_PINNO);

    //根据功能号获取 IO 管脚号

    //大于等于 0 IO 管脚号

    //小于 0 失败

    int io_number = fpioa_get_io_by_function(FUNC_GPIO0 + pin);

    //确保获取通用管脚号成功

    configASSERT(io_number >= 0);

    fpioa_pull_t pull;

    uint32_t dir;

    switch(mode)

    {

        case GPIO_DM_INPUT:

            pull = FPIOA_PULL_NONE;

            dir = 0;

            break;

        case GPIO_DM_INPUT_PULL_DOWN:

            pull = FPIOA_PULL_DOWN;

            dir = 0;

            break;

        case GPIO_DM_INPUT_PULL_UP:

            pull = FPIOA_PULL_UP;

            dir = 0;

            break;

        case GPIO_DM_OUTPUT:

            pull = FPIOA_PULL_DOWN;

            dir = 1;

            break;

        default:

            configASSERT(!"GPIO drive mode is not supported.") break;

    }

    //设置 IO 的上拉下拉

    fpioa_set_io_pull(io_number, pull);

    set_gpio_bit(gpio->direction.u32, pin, dir);

}

在这个函数中，就可以看出之前明明绑定 k210实际管脚时用的是：

//FUNC_LED0 (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM)

fpioa_set_function(PIN_LED_0, FUNC_LED0);

但是设置 GPIO模式为输出时用的是：

gpio_set_drive_mode(LED0_GPIONUM, GPIO_DM_OUTPUT);

原理就在于在传入到 gpio_set_drive_mode 函数后，找函数对应的管脚号用的是：

int io_number = fpioa_get_io_by_function(FUNC_GPIO0 + pin);

其中 pin=LED0_GPIONUM

可能考虑到函数的简洁，函数fpioa_get_io_by_function(uint8_t pin, gpio_drive_mode_t mode)把 软件GPIO口 LED0_GPIONUM 和 GPIO口的功能 FUNC_LED0的对应关系封装起来了；

结果就导致虽然在 pin_config.h 中定义了

/*****************************SOFTWARE-GPIO********************************/

// 软件GPIO口，与程序对应

#define LED0_GPIONUM          (0)

#define LED1_GPIONUM          (1)

/*****************************FUNC-GPIO************************************/

// GPIO口的功能，绑定到硬件IO口

//通用gpio共8个，使用同一个中断源，可配置输入输出信号，可配置触发IO口总中断，边沿触发和电平触发。每隔IO可以分配到FPIOA上48个管脚之一

//也就是说,可用的通用 gpio 一共有 8 个, 从 FUNC_GPIO0 可知, 对应功能编号为 FUNC_GPIO0(56) ~ FUNC_GPIO7(63)

//在此处采用了 在 基准 FUNC_GPIO0 基础上 +0、+1 来确定对应的 通用 gpio 编号

#define FUNC_LED0             (FUNC_GPIO0 + LED0_GPIONUM)

#define FUNC_LED1             (FUNC_GPIO0 + LED1_GPIONUM)

但在 main.c 中不知道为什么可以通过 LED0_GPIONUM 设置 FUNC_LED0 绑定的 K210 实际管脚的工作方式