2、恩智浦-车规级-MCU :S32K11X GPIO实验
2、恩智浦 车规级 MCU S32K11X:GPIO实验
1、GPIO 简介
S32K11X系列芯片总共有五个GPIO口,GPIOAGPIOE(称为:PORTA5PORTA0、PORTA7、PORTA13~PORTA10、PORTB7 PORTB0、PORTB13、PORTC9PORTC0、PORTC16PORTC14、PORTD3PORTD0、PORTD15、PORTD16~PORTD15、PORTE5 ~PORTE4、PORTE9 ~PORTE8)。
GPIO信号描述
2、GPIO 通用寄存器
2.1、GPIO端口内存映射~GPIO ports memory map
注意:在S32K11x中,GPIO只能通过0x400F_F000的交叉接口访问。
2.2、GPIO寄存器重置值~GPIO register reset values
GPIO寄存器支持支持8/16/32位;
2.3、GPIO寄存器描述
2.3.1、GPIO Memory map
GPIOA base address: 400F_F000h
GPIOB base address: 400F_F040h
GPIOC base address: 400F_F080h
GPIOD base address: 400F_F0C0h
GPIOE base address: 400F_F100h
2.3.2、PDOR-端口数据输出寄存器~Port Data Output Register
此寄存器配置在每个通用输出引脚上驱动的逻辑级别。
2.3.3、PSOR-端口集输出寄存器~Port Set Output Register
此寄存器配置是否设置PDOR的字段。
0:PDORn中对应的位不改变;
1:PDORn中对应的位被设置为逻辑1;
2.3.4、PCOR-端口清除输出寄存器~Port Clear Output Register
此寄存器配置是否清除PDOR的字段。
0:PDORn中对应的位不改变;
1:PDORn中对应的位被清除为逻辑0;
2.3.5、PTOR-端口切换输出寄存器:Port Toggle Output Register
此寄存器可切换在每个通用输出引脚上驱动的逻辑级别。
0:PDORn中对应的位不改变;
1:PDORn中对应的位被设置为其现有逻辑状态的倒数;
2.3.6、PDIR-端口数据输入寄存器:Port Data Input Register
这个寄存器捕获被驱动到每个通用输入引脚中的逻辑级别
0:引脚逻辑级别为逻辑0,或未配置为由数字功能使用;
1:引脚逻辑级别为逻辑1;
2.3.7、PDDR-端口数据方向寄存器:Port Data Direction Register
PDDR为输入或输出配置单个端口引脚
0:引脚被配置为GPIO功能的通用输入。如果在GPIOx_PIDR寄存器中的端口输入被禁用,则引脚将为高z;
1:引脚被配置为GPIO功能的通用输出;
2.3.8、PIDR-端口输入禁用寄存器:Port Input Disable Register**
此寄存器禁止每个通用引脚作为输入
0:引脚配置为通用输入,只要引脚配置用于任何数字功能;
1:引脚未配置为通用用途输入。相应的端口数据输入寄存器位将读取为零;
3、GPIO函数封装
3.1、用枚举类型定义全部IO口
typedef enum
{/* PTA端口 */ //0~31PTA0, PTA1, PTA2, PTA3, PTA4, PTA5, PTA6, PTA7, PTA8, PTA9, PTA10, PTA11, PTA12, PTA13, PTA14, PTA15,PTA16, PTA17, PTA18, PTA19, PTA20, PTA21, PTA22, PTA23, PTA24, PTA25, PTA26, PTA27, PTA28, PTA29, PTA30, PTA31,/* PTB端口 */ //32~63PTB0, PTB1, PTB2, PTB3, PTB4, PTB5, PTB6, PTB7, PTB8, PTB9, PTB10, PTB11, PTB12, PTB13, PTB14, PTB15,PTB16, PTB17, PTB18, PTB19, PTB20, PTB21, PTB22, PTB23, PTB24, PTB25, PTB26, PTB27, PTB28, PTB29, PTB30, PTB31,/* PTC端口 */PTC0, PTC1, PTC2, PTC3, PTC4, PTC5, PTC6, PTC7, PTC8, PTC9, PTC10, PTC11, PTC12, PTC13, PTC14, PTC15,PTC16, PTC17, PTC18, PTC19, PTC20, PTC21, PTC22, PTC23, PTC24, PTC25, PTC26, PTC27, PTC28, PTC29, PTC30, PTC31,/* PTD端口 */PTD0, PTD1, PTD2, PTD3, PTD4, PTD5, PTD6, PTD7, PTD8, PTD9, PTD10, PTD11, PTD12, PTD13, PTD14, PTD15,PTD16, PTD17, PTD18, PTD19, PTD20, PTD21, PTD22, PTD23, PTD24, PTD25, PTD26, PTD27, PTD28, PTD29, PTD30, PTD31,/* PTE端口 */PTE0, PTE1, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5, PTE6, PTE7, PTE8, PTE9, PTE10, PTE11, PTE12, PTE13, PTE14, PTE15,PTE16, PTE17, PTE18, PTE19, PTE20, PTE21, PTE22, PTE23, PTE24, PTE25, PTE26, PTE27, PTE28, PTE29, PTE30, PTE31,
} PTXn_e;#define PTX(PTX_n) (PTX_n>>5) //获取模块号 PTX_n/32
#define PTn(PTX_n) (PTX_n&0x1f)//获取引脚号 PTX_n%32
虽然116没有这么多引脚,但便于后期:14X系列移植;
GPIO.h
//定义管脚状态
typedef enum GPIO_CFG
{//这里的值不能改!!!GPI = 0x00, //定义管脚输入方向 GPIOx_PDDRn里,0表示输入,1表示输出GPO = 0x01, //定义管脚输出方向GPI_DOWN = 0x02, //输入下拉 PORTx_PCRn需要PE=1,PS=0GPI_UP = 0x03, //输入上拉 PORTx_PCRn需要PE=1,PS=1GPI_PF = 0x10, //输入,带无源滤波器,滤波范围:10 MHz ~ 30 MHz 。不支持高速接口(>=2MHz) 0b10000 Passive Filter EnableGPI_DOWN_PF = GPI_DOWN | GPI_PF , //输入下拉,带无源滤波器GPI_UP_PF = GPI_UP | GPI_PF , //输入上拉,带无源滤波器GPO_HDS = 0x41, //输出高驱动能力 0b100 0001 High drive strengthGPO_SSR = 0x05, //输出慢变化率 0b101 Slow slew rateGPO_HDS_SSR = GPO_HDS | GPO_SSR, //输出高驱动能力、慢变化率
} GPIO_CFG; //最低位为0,肯定是输入;GPI_UP 和 GPI_UP_PF的最低位为1,其他为输出void GPIO_PinInit(PTXn_e ptx_n, GPIO_CFG dir, uint8_t data);
void GPIO_PinWrite(PTXn_e ptx_n, uint8_t data);
void GPIO_PinReverse(PTXn_e ptx_n);
uint8_t GPIO_PinRead(PTXn_e ptx_n);
GPIO.c
#include "GPIO.h"/* 定义五个指针数组保存 GPIOX 的地址 */
GPIO_MemMapPtr GPIOX[5] = {PTA, PTB, PTC, PTD, PTE}; //定义五个指针数组保存 GPIOX 的地址
PORT_MemMapPtr PORTX[5] = {PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE};/******************************************************************************
*函 数:GPIO_PinInit
*功 能:GPIO初始化函数
*参 数:ptx_n:引脚号dir :引脚状态data :引脚输出电平 0:低电平 1:高电平
*返回值:无
*备 注:无
*******************************************************************************/
void GPIO_PinInit(PTXn_e ptx_n, GPIO_CFG dir, uint8_t data)
{uint8_t ptx,ptn;ptx = PTX(ptx_n);ptn = PTn(ptx_n);/* 使能端口时钟 */PCC->PCCn[PCC_PORTA_INDEX + ptx] = PCC_PCCn_CGC_MASK;/* 清除之前的复用功能 */PORTX[ptx]->PCR[ptn] &= ~(uint32)PORT_PCR_MUX_MASK;/* 设置复用功能为GPIO即普通IO口 */PORTX[ptx]->PCR[ptn] |= PORT_PCR_MUX(1);/* 配置GPIO模式 */PORTX[ptx]->PCR[ptn] |= dir;/* 设置GPIO方向 */if(dir) {GPIOX[ptx]->PDDR |= (uint32)(1<<ptn);}else {GPIOX[ptx]->PDDR &= ~(uint32)(1<<ptn);}/* 设置端口默认状态 */if(data){GPIOX[ptx]->PDOR |= (uint32)(1<<ptn); }else {GPIOX[ptx]->PDOR &= ~(uint32)(1<<ptn);}
}/******************************************************************************
*函 数:GPIO_PinWrite
*功 能:设置IO口输出高低电平
*参 数:ptx_n:引脚号data: 0-低电平 1-高电平
*返回值:无
*备 注:无
*******************************************************************************/
void GPIO_PinWrite(PTXn_e ptx_n, uint8_t data)
{uint8_t ptx,ptn;ptx = PTX(ptx_n);ptn = PTn(ptx_n);/* 设置端口默认状态 */if(data){GPIOX[ptx]->PDOR |= (uint32)(1<<ptn); }else {GPIOX[ptx]->PDOR &= ~(uint32)(1<<ptn);}
}/******************************************************************************
*函 数:GPIO_PinReverse
*功 能:翻转GPIO输出
*参 数:ptx_n:引脚号
*返回值:无
*备 注:GPIO_PinReverse(PTA8);//取反PTA8管脚电平
*******************************************************************************/
void GPIO_PinReverse(PTXn_e ptx_n)
{uint8_t ptx,ptn;ptx = PTX(ptx_n);ptn = PTn(ptx_n);//获取引脚号 PTX_n%32GPIOX[ptx]->PTOR ^= (1<<ptn);
}/******************************************************************************
*函 数:GPIO_PinRead
*功 能:获取IO口电平
*参 数:ptx_n:引脚号
*返回值:无
*备 注:无
*******************************************************************************/
uint8_t GPIO_PinRead(PTXn_e ptx_n)
{uint8_t ptx,ptn;ptx = PTX(ptx_n);ptn = PTn(ptx_n);return ( (GPIOX[ptx]->PDIR >> ptn) & 0x1 );
}
4、GPIO-LED实验
LED_App.c
#include "LED_App.h"
#include "GPIO.h"#define LED1 PTB2 //LEDIOvoid LED_Init(void){GPIO_PinInit(LED1,GPO,0);}void LED_ON()
{GPIO_PinWrite(LED1,0);}void LED_OFF()
{GPIO_PinWrite(LED1,1);
}void LED_Reverse()
{GPIO_PinReverse(LED1);}void led_delayms(int ms)
{volatile uint32_t i = 0;while(ms--){for (i = 0; i < 10000; ++i){__asm("NOP"); /* delay */}}
}void Test_LED(void)
{LED_Init();while(1){LED_ON();led_delayms(100);LED_OFF();led_delayms(100);}}
LED_App.h
#ifndef __LED_APP_H_
#define __LED_APP_H_
void LED_Init(void);
void LED_ON();
void LED_OFF();
void LED_Reverse();
void led_delayms(int ms);
void Test_LED(void);#endif
main.c
#include <stdio.h>
#include "S32K116.h" /* include peripheral declarations S32K116 */
#include "clocks_and_modes_S32K11x.h"
#include "GPIO.h"
#include "LED_App.h"//关闭看门狗
void WDOG_disable (void)
{WDOG->CNT=0xD928C520; /* Unlock watchdog */WDOG->TOVAL=0x0000FFFF; /* Maximum timeout value */WDOG->CS = 0x00002100; /* Disable watchdog */
}int main(void)
{WDOG_disable();SOSC_init_40MHz(); /* Initialize system oscillator for 40 MHz xtal */RUN_mode_48MHz(); /* Init clocks: 48 MHz sys, core and bus, 24 MHz flash. */Test_LED();return 0;}
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