在嵌入式開發(fā)的奇妙旅程中，GPIO（通用輸入輸出接口）作為芯片與外部世界交互的重要橋梁，扮演著不可或缺的角色。從簡單的 LED 燈控制，到復(fù)雜的外設(shè)通信，GPIO 的靈活運(yùn)用為開發(fā)者打開了無限可能的大門。自本章開始，正式開始用代碼控制AS32x601各外設(shè)完成功能配置。

需要注意的是，AS32X601提供了8組GPIO，其中GPIOA~GPIOG寄存器操作完全一致，但在使用GPIOH的時候，寄存器列表中間少了一個32位寄存器，因此在使用過程中容易造成誤操作，我們在驅(qū)動庫中已經(jīng)做了映射，若想要自行操作寄存器進(jìn)行控制，需要格外注意這一點(diǎn)。

另外，在芯片的IO復(fù)用表中，其默認(rèn)功能并非全部都是GPIO，還包含了MUL類型，使用此類型IO時，需要先將復(fù)用配置為GPIO功能，在完成接下來的操作。

硬件設(shè)計(jì)

AS32x601評估板板載3顆LED燈用于IO輸出評估，原理圖如下：

根據(jù)上圖可以知道，LED“正極”接電源，“負(fù)極”接GPIOG三個引腳，當(dāng)IO拉低時，LED亮，IO輸出高時，LED滅，據(jù)此設(shè)計(jì)控制邏輯。

程序設(shè)計(jì)

操作流程

1. 開led對應(yīng)IO時鐘
2. 檢查對應(yīng)引腳默認(rèn)配置，是否需要復(fù)用調(diào)整
3. 初始化gpio結(jié)構(gòu)體
4. 控制gpio輸出

主要代碼分析

復(fù)制上一小節(jié)的工程模板，在工程目錄下新建Bsp文件夾用于存放led相關(guān)控制代碼，在IAR工程界面添加led.c和led.h文件。

在led.c文件中添加相應(yīng)頭文件，之后編寫led初始化代碼。

1. /*
2. • Function: User_LED_Init
3. • Description: Configure LED GPIO.
4. • Param: None.
5. • Return: None.
6. */
7. void User_LED_Init()
8. {
9. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
11. GPIOG_CLK_ENABLE();
13. /* GPIOB Configure */
14. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
15. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
16. GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_Out_PP;
17. GPIO_InitStructure.GPIO_OStrength = GPIO_OStrength_9mA;
19. GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
20. }

在上述代碼清單中，根據(jù)電路原理圖，led與mcu的PG10、14、15引腳相連，因此我們首先打開GPIOG的時鐘使能；

之后初始化gpio結(jié)構(gòu)體，通過或操作同時對三個引腳進(jìn)行初始化，配置推挽輸出，同時配置io輸出能力位9mA。

接下來，我們用宏定義的形式編寫LED的控制函數(shù)。

1. #define LED1_ON() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_15, GPIO_OCtrl_Vol)
2. #define LED1_OFF() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_15, GPIO_OCtrl_Voh)
3. #define LED1_TOGGLE() GPIO_ToggleBits(GPIOG, GPIO_Pin_15)
4. #define LED2_ON() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_14, GPIO_OCtrl_Vol)
5. #define LED2_OFF() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_14, GPIO_OCtrl_Voh)
6. #define LED2_TOGGLE() GPIO_ToggleBits(GPIOG, GPIO_Pin_14)
7. #define LED3_ON() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_10, GPIO_OCtrl_Vol)
8. #define LED3_OFF() GPIO_WriteBits(GPIOG, GPIO_Pin_10, GPIO_OCtrl_Voh)
9. #define LED3_TOGGLE() GPIO_ToggleBits(GPIOG, GPIO_Pin_10)

在led.h文件中添加如上代碼，AS32驅(qū)動庫中包含了引腳控制輸出函數(shù)以及引腳翻轉(zhuǎn)控制函數(shù)，通過宏的形式完成led控制名稱的轉(zhuǎn)換，便于理解。

此時，代碼并不算完成，之后我們需要查詢芯片設(shè)計(jì)手冊中，GPIOG所在的總線，在系統(tǒng)時鐘配置函數(shù)中需要打開對應(yīng)總線時鐘，具體方式參考上一小節(jié)。

最后，編寫主函數(shù)代碼，控制三個led燈流水閃爍。

1. void main()
2. {
3. Systemclock_Init();
4. delay_init(SMU_ClocksStruct.AXIBus0_Frequency/1000000);
5. /* Initialize LED */
6. User_LED_Init();
7. while(1)
8. {
9. LED1_ON();LED2_OFF();LED3_OFF();
10. delay_ms(100);
11. LED1_OFF();LED2_ON();LED3_OFF();
12. delay_ms(100);
13. LED1_OFF();LED2_OFF();LED3_ON();
14. delay_ms(100);
15. }
16. }

補(bǔ)充

在這個代碼中調(diào)用了一個延時函數(shù)，該函數(shù)位于庫文件System目錄下，利用RISCV的CSR定時器，可以理解為系統(tǒng)定時器編寫的精確延時函數(shù)，因此需要對此函數(shù)進(jìn)行初始化，并傳入當(dāng)前系統(tǒng)時鐘。

1. delay_init(SMU_ClocksStruct.AXIBus0_Frequency/1000000);

SMU_ClocksStruct.AXIBus0_Frequency就是在系統(tǒng)時鐘初始化函數(shù)中最后一個函數(shù)調(diào)用所讀回來的所有總線時鐘，由于Core時鐘與AXIBus0同頻，所以在此處就利用該參數(shù)進(jìn)行延時初始化，除1000000的作用是，延時計(jì)算的時候單位為MHz，所以把后邊的數(shù)量級給除掉。

審核編輯 黃宇