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S3C2440-裸机篇-03 | GPIO的使用（点亮LED、按键检测）

2020-02-06 10:55 246 查看

实验1 —— 点亮一个LED

1.看原理图确定硬件如何连接

原理图中表示了芯片控制LED的硬件电路以及芯片的引脚与LED如何连接。

2. 看主芯片手册确定如何控制引脚

具体：如何让GPF4输出高低电平?

2.1.配置GPF4为输出模式（GPFCON）

设置

GPFCON

寄存器的第[9:8]位=

0b01

。

2.2.配置GPF4输出高/低电平（GPFDAT）

GPFDAT的第4位为0-低电平，1-高电平。（注：corresponding，相应的）

3.汇编程序访问寄存器控制LED

3.1.编辑程序

@ brief:	点亮连接在GPF4的LED
@ author:	mculover666
@ date:		2019/3/1

.text
.global _start

_start:
@ 设置GPFCON寄存器,GPF4为输出模式
LDR R0,=0x56000050
LDR R1,=0x0100
STR R1,[R0]

@ 设置GPFDAT寄存器,GPF4输出低电平
LDR R0,=0X56000054
LDR R1,=0
STR R1,[R0]

@程序暂停
halt:
B halt

3.2.编译程序

汇编为二进制目标文件

arm-linux-gcc -c led_on.s -Wall -o led_on.o

链接为可执行文件elf

arm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elf

转换为bin文件

arm-linux-objcopy -O binary -S led_on.elf led_on.bin

整个编译步骤可编写为一个makefile：

TARGET = led_on

#输出所有warning
CFLAGS = -Wall

$(TARGET).bin:$(TARGET).elf
arm-linux-objcopy -O binary -S $(TARGET).elf $(TARGET).bin
$(TARGET).elf:$(TARGET).o
arm-linux-ld -Ttext 0 $(TARGET).o -o $(TARGET).elf
$(TARGET).o:$(TARGET).s
arm-linux-gcc -c $(TARGET).s $(CFLAGS) -o $(TARGET).o

clean:
rm -rf *.o *.elf *.bin

download_to_nand:
#下载到nand flash
oflash 0 1 0 0 0 $(TARGET).bin

3.3.烧写程序

使用oflash烧写bin文件到Nand Flash的0地址：

oflash 0 1 0 0 0 .\led_on.bin

3.4.运行程序

设置启动开关选择为Nand启动；
重新上电；
实验结果

4.C程序访问寄存器控制LED

4.1.运行C程序的前提——启动文件

C语言入口函数是main()函数，main函数由启动文件（刚上电时执行的汇编程序）来调用；
在调用时会进行压栈操作，调用完毕进行出栈操作，所以需要设置好栈顶指针SP；
main函数调用完毕返回启动文件调用处。

启动文件start.s：初始化C语言运行环境，引入C程序

@ brief:	S3C2440启动文件
@ author:	mculover666

.text
.global	_start

_start:
@ 关闭看门狗
LDR	R0,=0x53000000
MOV	R1,#0
STR	R1,[R0]

@ 设置栈顶指针SP（从Nand启动）
LDR SP,=4096

@ 调用main函数，保存返回地址，转入C程序
BL	main

@ main函数返回，程序暂停
halt:
B	halt

4.2.编写C程序——指针+位操作

int main(void)
{

/* 设置GPFCON寄存器，配置GPF4引脚为输出模式 */
*(unsigned int *)0x56000050 &= ~(3<<(2*4));
*(unsigned int *)0x56000050 |= 1<<(2*4);

/* 设置GPFDAT寄存器，GPF4输出低电平，点亮LED */
*(unsigned int *)0x56000054 &= ~(1<<4);

/* 程序暂停 */
while(1);

}

4.3.编译

TARGET = led_on

CFLAGS = -Wall	#输出所有warning

$(TARGET).bin:$(TARGET).elf
arm-linux-objcopy -O binary -S $(TARGET).elf $(TARGET).bin

#注意：启动文件必须第一个链接
$(TARGET).elf:start.o $(TARGET).o
arm-linux-ld -Ttext 0 start.o $(TARGET).o -o $(TARGET).elf

$(TARGET).o:$(TARGET).c
arm-linux-gcc -c $(TARGET).c $(CFLAGS) -o $(TARGET).o
start.o:start.s
arm-linux-gcc -c start.s $(CFLAGS) -o start.o

clean:
rm -rf *.o *.elf *.bin

download_to_nand:
#下载到nand flash
oflash 0 1 0 0 0 $(TARGET).bin

4.4.烧写运行

oflash 0 1 0 0 0 .\led_on.bin

实验2 —— 按键检测

1.看原理图确定硬件如何连接

2. 看主芯片手册确定如何控制引脚

2.1.配置GPF0为输入模式（GPFCON）

2.2.读取GPF0的状态（高/低电平）（GPFDAT）

3.C程序访问寄存器检测按键

3.1.编写程序

int main(void)
{
volatile int GPF0_state;

/* 设置GPFCON寄存器 */
//设置GPF4为输出
*(unsigned int *)0x56000050 &= ~(3<<(2*4));
*(unsigned int *)0x56000050 |= (1<<(2*4));
//设置GPF0为输入
*(unsigned int *)0x56000050 &= ~(3<<(2*0));

/* 程序死循环检测按键 */
while(1)
{
/* 读取GPFDAT寄存器 */
GPF0_state = *(unsigned int *)0x56000054;

/* 检测GPF4引脚的状态 */
if(GPF0_state & 0x01)
{
//按键未按下，上拉电阻拉为高电平，熄灭LED
*(unsigned int *)0x56000054 |= (1<<4);
}
else
{
//按键按下，低电平，点亮LED
*(unsigned int *)0x56000054 &= ~(1<<4);
}
}
}

3.2.编译程序

TARGET = key_scan

CFLAGS = -Wall	#输出所有warning

$(TARGET).bin:$(TARGET).elf
arm-linux-objcopy -O binary -S $(TARGET).elf $(TARGET).bin

#注意：启动文件必须第一个链接
$(TARGET).elf:start.o $(TARGET).o
arm-linux-ld -Ttext 0 start.o $(TARGET).o -o $(TARGET).elf

$(TARGET).o:$(TARGET).c
arm-linux-gcc -c $(TARGET).c $(CFLAGS) -o $(TARGET).o
start.o:start.s
arm-linux-gcc -c start.s $(CFLAGS) -o start.o

clean:
rm -rf *.o *.elf *.bin

download_to_nand:
#下载到nand flash
oflash 0 1 0 0 0 $(TARGET).bin