嵌⼊式linux测试gpio⼝，嵌⼊式Linux学习笔记之GPIO接⼝
⼀、GPIO介绍
GPIO意为通⽤输⼊输出端⼝，简单说就是⼀些引脚，通过它们输出⾼低电平或者通过它们读取引脚⾼低电平状态 S3C2440有130个I/O端⼝，分为A-J共9组：GPA、GPB、、、、GPJ，可以通过设置寄存器来确定某个引脚⽤于输⼊、输出还是特殊功能。 ⽐如：可以设置GPH6作为输⼊、输出、或者⽤于串⼝。
1、通过寄存器来操作GPIO引脚
1)GPxCON寄存器
它⽤于配置引脚的功能
端⼝A与端⼝B-J在功能上有所不同，GPACON中每⼀位对应⼀根引脚(共23根引脚)
当某位为0时，对应引脚为输出，此时在GPADAT中相应位写⼊0或1，让此引脚输出低电平或⾼电平；
当某位被设为1时，对应引脚为地址线或⽤于地址控制，此时GPADAT保留不⽤。
GPACON通常被设为全1，以便访问外部存储设备
端⼝B-J在寄存器操作上完全相同，GPxCon中每两位控制⼀根引脚，00表⽰输⼊，01表⽰输出，10表⽰特殊功能，11保留不⽤
2)GPxDAT寄存器
它⽤于读写引脚，当引脚被设为输⼊时，读此寄存器得到对应引脚的电平状态是⾼还是低；当引脚被设为输出时，写此寄存器相应位可令此引脚输出⾼低电平。
3)GPxUP寄存器京温事件
GPxUP，某位为1时，相应引脚⽆内部上拉电阻；为1时，相应引脚使⽤内部上拉电阻
上拉电阻、下拉电阻的作⽤在于，当GPIO引脚出于第三态(⾮⾼低电平，⽽是⾼阻态，即相当于没接芯⽚)时，它的电平状态由上拉电阻和下拉电阻确定。
2、使⽤软件来访问硬件
当个引脚的操作有3种：输出⾼低电平、检测引脚状态、中断。对某个引脚的操作⼀般通过读写寄存器实现
⾸先我们从点亮LED开始，下图选⾃mini2440原理图，LED1-4分别对应GPB5-8
如果要控制这些LED，那么我们⾸先要把GPBCON寄存器中GPB5-8对应的位设为输出功能，然后写GPBDAT寄存器的相应位，使这4个引脚输出⾼低电平
⼀般是低电平有效，即⾼电平时，对应LED熄灭，低电平时，对应LED点亮
访问寄存器的时候，通过S3C2440的数据⼿册查到GPBCON和GPBDAT寄存器的地址，附数据⼿册 点击下载
GPBCON为0x56000010，GPBDAT为0x56000014
通过下⾯的代码让GPB5输出低电平，点亮LED1
#define GPBCON (*(volatile unsigned long *) 0x56000010) //volatile修饰符确保每次去内存中读取变量的值，还不是从cache 或者寄存器中
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *) 0x56000014)
#define GPB5_OUT (1<
GPBCON = GPB5_OUT;
GPBDAT &= ~(1<<5); //1左移5位取反，那么第5位为0，即GPB5输出低电平，点亮LED1
⼆、GPIO操作实例
1、使⽤汇编代码点亮⼀个LED
先看源程序 led_on.S
.text
.global _start
_start:
LDR R0,=0x56000010@ R0设为GPBCON寄存器
MOV R1,#0x00000400@ 设置GPB5为输出⼝, 位[11:10]=0b01
STR R1,[R0]
LDR R0,=0x56000014@ R0设为GPBDAT寄存器
MOV R1,#0x00000000@ 此值改为0x00000020，可让LED1熄灭
STR R1,[R0]@ GPB5输出0，LED1点亮
MAIN_LOOP:
B MAIN_LOOP @⽆限循环睢宁县李集中学
再来看程序的Makefile
led_on.bin : led_on.S
arm-linux-gcc -g -c -o led_on.o led_on.S
arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g led_on.o -o led_on_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
clean:
rm -f led_on.bin led_on_elf *.o
led_on.S⽣成led_on.bin
第⼀⾏做汇编
细胞外基质第⼆⾏做连接，指定代码段起始地址为0x00000000
第三⾏把ELF格式转为⼆进制格式
clean⽤于清除编译⽣成的⽂件
2、使⽤c语⾔代码点亮LED
汇编可读性⽐C差，我们⽤C来实现
@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通过它转⼊C程序
@******************************************************************************
.text
.global _start
_start:
ldr r0, =0x53000000
@ WATCHDOG寄存器地址
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
@ 写⼊0，禁⽌WATCHDOG，否则CPU会不断重启
ldr sp, =1024*4
@ 设置堆栈，注意：不能⼤于4k, 因为现在可⽤的内存只有4K，这4k是steppingstone，后⾯会介绍@ nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
bl main
@ 调⽤C程序中的main函数
halt_loop:
b halt_loop
十二烷基硫酸钠
下⾯是led_on_c.c
#define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014)
int main()
{
GPBCON = 0x00000400;
// 设置GPB5为输出⼝, 位[11:10]=0b01
GPBDAT = 0x00000000;
// GPB5输出0，LED1点亮
return 0;
}
最后是Makefile
led_on_c.bin : crt0.S led_on_c.c
arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
arm-linux-gcc -g -c -o led_on_c.o led_on_c.c
arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_c_elf led_on_c.bin
arm-linux-objdump -D -m arm led_on_c_elf > led_on_c.dis
clean:
rm -f led_on_c.dis led_on_c.bin led_on_c_elf *.o
分别汇编crt0.S和led_on_c.c
连接⽬标到led_on_c_elf，代码段起始地址位0x00000000
转换ELF格式到⼆进制led_on_c.bin
最后转换结果为汇编码⽅便查看
3、测试程序
在先前搭建的编译环境中进⼊代码⽬录
#make
岫岩教育网得到的bin⽂件，在win中使⽤dnw下载到开发板，设置串⼝波特率，对应端⼝，8N1，下载地址0x00000000
开关拨到nor flash，打开电源，出现菜单以后，选择a
然后选择USB PORT-transmit/restore，选择编译好的bin⽂件
然后开关拨到nand启动，效果如下：(设置LED1和LED4亮)
4、使⽤按键来控制LED
K1-K6如上图对应GPG，我们使⽤K1-K4操作LED1-LED4
@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通过它转⼊C程序
@******************************************************************************
.text
.global _start碘甘油
_start:
ldr r0, =0x56000010
@ WATCHDOG寄存器地址
mov r1, #0x0
str r1, [r0]
@ 写⼊0，禁⽌WATCHDOG，否则CPU会不断重启
ldr sp, =1024*4
@ 设置堆栈，注意：不能⼤于4k, 因为现在可⽤的内存只有4K，这4k是steppingstone，后⾯会介绍
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