LED驱动程序设计

1、LED驱动程序设计分类： ARM系统进阶班(arm裸机程序)2012-08-24 13:23 1561人阅读 评论(0) 收藏 举报    首先声明，此文章是基于对国嵌视频教程中tiny6410有关视频教程的总结，为方便大家的复习。再次予以感谢，感谢国嵌各位老师为我们提供如此好的视频教程，为对于想要迈入嵌入式大门却迟迟找不到合适方法的学子们指引一条光明的方向。好了，接下来步入正题，此处将介绍tiny6410 LED驱动程序的设计。2 下面来看看tiny6410关于LED的原理图如图（1）所示： 

2、                                                  

3、                 图1    LED原理图3 LED实例，代码如下所示:(代码摘自光盘4实验代码3-3-1srcmain.c) main.ccpp view plaincopy1. /* 2. *实验要求：   用Tiny6410上的4个LED资源实现跑马灯程序。 3. *功能描述：   Ti

4、ny6410用下面4个引脚连接了LED发光二极管，分别是 4. *             GPK4-LED1 5. *             GPK5-LED2 6. *           &#

5、160; GPK6-LED3 7. *             GPK7-LED4 8. *             本程序将控制这四个管脚的输出电平，实现跑马灯的效果  9. *日    期：   2011-3-10&

6、#160;10. *作    者：   国嵌 11. */  12. #include "def.h"  13. #include "gpio.h"  14.   15. #define LED1_ON   (1<<4)  16. #define LED2_ON   

7、(1<<5)  17. #define LED3_ON   (1<<6)  18. #define LED4_ON   (1<<7)  19.   20. #define LED1_OFF   (1<<4)  21. #define LED2_OFF   (1<<5) 

8、 22. #define LED3_OFF   (1<<6)  23. #define LED4_OFF   (1<<7)  24. #define LEDALL_OFF (0xf<<4)  25.   26. /GPIO  27. #define GPIO_BASE      &#

9、160;        (0x7F008000)  28. /oGPIO_REGS类型在 gpio.h 中定义  29. #define GPIO       ( volatile oGPIO_REGS *)GPIO_BASE)  30.   31. /函数声明  32. void

10、0;delay(int times);  33. void LedPortInit(void);  34. void LedRun(void);  35.   36. /* 37.  * 程序入口 38.  * */  39. int main(void)  40.      41.    

11、0;LedPortInit();  42.     LedRun();  43.   44.   45. /* 46.  * 延时函数 47.  * */  48. void delay(int times)  49.   50.     int i;  51.

12、60;   for(;times>0;times-)  52.       for(i=0;i<3000;i+);  53.   54.   55. /* 56.  *   初始化连接LED灯的管脚资源 57.  *  通过将GPIO_BASE强制转化为(volatile oGPIO_REGS*)型的指针可以很方便&

13、#160;58.  * 的访问各个GPIO寄存器的值，这种方法比通过使用寄存器地址的宏定义访问 59.  * 寄存器单元更加规范和科学。 60.  * */    61. void LedPortInit(void)  62.   63.     u32 uConValue;  64.     uConValue

14、60;= GPIO->rGPIOKCON0;  65.     uConValue &= (0xffff<<16);  66.     uConValue |= 0x1111<<16;  67.     GPIO->rGPIOKCON0 = uConValue;   

15、0;          68.   69.   70. /* 71.  *   跑马灯的实现函数 72.  *  通过控制连接LED的管脚的输出电平点亮和熄灭各个LED。 73.  *  逐个循环点亮各个LED。在每点亮一个后保持一定时间再熄灭它，接着 74.  * 点亮下一个LED，这样就形成了一

16、个跑马灯的效果。 75.  *  这是一个需要改善的跑马灯程序，想想怎么优化这段代码。 76.  * */  77. void LedRun(void)  78.   79.     GPIO->rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;  80.     while(1)  81.   

17、;    82.         GPIO->rGPIOKDAT &= LED1_ON;     83.         delay(1000);  84.         GPIO->rGPIOKDAT

18、60;|= LEDALL_OFF;  85.   86.         GPIO->rGPIOKDAT &= LED2_ON;  87.         delay(1000);  88.         GPIO->rGPIO

19、KDAT |= LEDALL_OFF;  89.   90.         GPIO->rGPIOKDAT &= LED3_ON;  91.         delay(1000);  92.         GPIO-&g

20、t;rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;  93.   94.         GPIO->rGPIOKDAT &= LED4_ON;  95.         delay(1000);  96.         

21、GPIO->rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;  97.       98.   4 程序代码分析：    首先来看一下宏定义部分：#define GPIO_BASE (0x7F008000)  ，此处定义了GPIO所有相关寄存器的初始地址，由芯片手册S3C6410X.pdf，第308页可以得到此地址。以下为手册截图。由下图2可以看出，GPIO相关寄存器的初始地址即为GPACON的地址0x7F008000。 

22、;                                                  

23、;       图2 GPIO的内存映射地址    了解#define GPIO     ( volatile oGPIO_REGS *)GPIO_BASE)之前我们先来看看oGPIO_REGS的定义（代码摘自光盘4实验代码3-3-1srcperipheralgpio.h）gpio.hcpp view plaincopy1. #ifndef _GPIO_H_  2. #define _GPIO_H_  3.

24、   4. #ifdef _cplusplus  5. extern "C"   6. #endif  7.   8. #include "def.h"  9.   10. typedef struct tag_GPIO_REGS  11.   12.     u32 

25、rGPIOACON;          /0x7F008000  13.     u32 rGPIOADAT;  14.     u32 rGPIOAPUD;  15.     u32 rGPIOACONSLP;  16.     

26、;u32 rGPIOAPUDSLP;  17.     u32 reserved13;  18.       19.     u32 rGPIOBCON;          /0x7F008020  20.     u32

27、0;rGPIOBDAT;  21.     u32 rGPIOBPUD;  22.     u32 rGPIOBCONSLP;  23.     u32 rGPIOBPUDSLP;     24.     u32 reserved23;  25.   

28、;        26.     u32 rGPIOCCON;          /0x7F008040  27.     u32 rGPIOCDAT;  28.     u32 rGPIOCPUD;  29.

29、     u32 rGPIOCCONSLP;  30.     u32 rGPIOCPUDSLP;     31.     u32 reserved33;  32.           33.     u32 

30、rGPIODCON;          /0x7F008060  34.     u32 rGPIODDAT;  35.     u32 rGPIODPUD;  36.     u32 rGPIODCONSLP;  37.     

31、;u32 rGPIODPUDSLP;     38.     u32 reserved43;  39.           40.     u32 rGPIOECON;          /0x7F008080 

32、; 41.     u32 rGPIOEDAT;  42.     u32 rGPIOEPUD;  43.     u32 rGPIOECONSLP;  44.     u32 rGPIOEPUDSLP;     45.     u32&#

33、160;reserved53;  46.           47.     u32 rGPIOFCON;          /0x7F0080A0  48.     u32 rGPIOFDAT;  49.   

34、0; u32 rGPIOFPUD;  50.     u32 rGPIOFCONSLP;  51.     u32 rGPIOFPUDSLP;     52.     u32 reserved63;  53.          &

35、#160;54.     u32 rGPIOGCON;          /0x7F0080C0  55.     u32 rGPIOGDAT;  56.     u32 rGPIOGPUD;  57.     u32 rGPIOGCONS

36、LP;  58.     u32 rGPIOGPUDSLP;     59.     u32 reserved73;  60.       61.     u32 rGPIOHCON0;         /0x

37、7F0080E0  62.     u32 rGPIOHCON1;  63.     u32 rGPIOHDAT;  64.     u32 rGPIOHPUD;  65.     u32 rGPIOHCONSLP;  66.     u32 rGP

38、IOHPUDSLP;     67.     u32 reserved82;  68.   69.     u32 rGPIOICON;          /0x7F008100  70.     u32 rGPIOIDAT; &

39、#160;71.     u32 rGPIOIPUD;  72.     u32 rGPIOICONSLP;  73.     u32 rGPIOIPUDSLP;     74.     u32 reserved93;  75.   76.   &#

40、160; u32 rGPIOJCON;          /0x7F008120  77.     u32 rGPIOJDAT;  78.     u32 rGPIOJPUD;  79.     u32 rGPIOJCONSLP;  80. 

41、0;   u32 rGPIOJPUDSLP;     81.     u32 reserved103;  82.       83.     u32 rGPIOOCON;          /0x7F008140 

42、60;84.     u32 rGPIOODAT;  85.     u32 rGPIOOPUD;  86.     u32 rGPIOOCONSLP;  87.     u32 rGPIOOPUDSLP;     88.     u32 

43、reserved113;    89.   90.     u32 rGPIOPCON;          /0x7F008160  91.     u32 rGPIOPDAT;  92.     u32 rGPIOPPUD;  

44、93.     u32 rGPIOPCONSLP;  94.     u32 rGPIOPPUDSLP;     95.     u32 reserved123;  96.   97.     u32 rGPIOQCON;     

45、0;    /0x7F008180  98.     u32 rGPIOQDAT;  99.     u32 rGPIOQPUD;  100.     u32 rGPIOQCONSLP;  101.     u32 rGPIOQPUDSLP;   &

46、#160; 102.     u32 reserved133;    103.   104.     u32 rSPCON;             /0x7F0081A0  105.     u32 reserved143;&#

47、160; 106.     u32 rMEM0CONSTOP;       /0x7F0081B0  107.     u32 rMEM1CONSTOP;       /0x7F0081B4  108.     u32 reserved152; &#

48、160;109.     u32 rMEM0CONSLP0;       /0x7F0081C0  110.     u32 rMEM0CONSLP1;       /0x7F0081C4  111.     u32 rMEM1CONSLP;  &#

49、160;     /0x7F0081C8  112.     u32 reserved;  113.     u32 rMEM0DRVCON;        /0x7F0081D0  114.     u32 rMEM1DRVCON;  &

50、#160;     /0x7F0081D4  115.     u32 reserved1610;  116.   117.     u32 rEINT12CON;         /0x7f008200  118.     u32

51、0;rEINT34CON;         /0x7f008204  119.     u32 rEINT56CON;         /0x7f008208  120.     u32 rEINT78CON;      

52、;   /0x7f00820C  121.     u32 rEINT9CON;          /0x7f008210  122.     u32 reserved173;  123.   124.     u32 rEINT12FLT

53、CON;      /0x7f008220  125.     u32 rEINT34FLTCON;      /0x7f008224  126.     u32 rEINT56FLTCON;      /0x7f008228  127.  

54、0;  u32 rEINT78FLTCON;      /0x7f00822C  128.     u32 rEINT9FLTCON;       /0x7f008230  129.     u32 reserved183;  130.   131. 

55、0;   u32 rEINT12MASK;        /0x7f008240  132.     u32 rEINT34MASK;        /0x7f008244  133.     u32 rEINT56MASK;   

56、;     /0x7f008248  134.     u32 rEINT78MASK;        /0x7f00824C  135.     u32 rEINT9MASK;         /0x7f008250  

57、;136.     u32 reserved193;    137.   138.     u32 rEINT12PEND;        /0x7f008260  139.     u32 rEINT34PEND;      &

58、#160; /0x7f008264  140.     u32 rEINT56PEND;        /0x7f008268  141.     u32 rEINT78PEND;        /0x7f00826C  142.    &

59、#160;u32 rEINT9PEND;         /0x7f008270  143.     u32 reserved203;            144.   145.     u32 rPRIORITY;  

60、;        /0x7f008280  146.     u32 rSERVICE;           /0x7f008284  147.     u32 rSERVICEPEND;       

61、;/0x7f008288  148.     u32 reserved21;  149.   150.     u32 reserved22348;  151.       152.     u32 rGPIOKCON0;       &#

62、160; /0x7f008800  153.     u32 rGPIOKCON1;         /0x7f008804  154.     u32 rGPIOKDAT;          /0x7f008808  155.  

63、;   u32 rGPIOKPUD;          /0x7f00880c  156.   157.     u32 rGPIOLCON0;         /0x7f008810  158.     u32

64、0;rGPIOLCON1;         /0x7f008814  159.     u32 rGPIOLDAT;          /0x7f008818  160.     u32 rGPIOLPUD;     &

65、#160;    /0x7f00881c  161.   162.     u32 rGPIOMCON;          /0x7f008820  163.     u32 rGPIOMDAT;        

66、0; /0x7f008824  164.     u32 rGPIOMPUD;          /0x7f008828      165.     u32 reserved23;  166.   167.     u32

67、0;rGPIONCON;          /0x7f008830  168.     u32 rGPIONDAT;          /0x7f008834  169.     u32 rGPIONPUD;    &#

68、160;     /0x7f008838      170.     u32 reserved24;  171.   172.     u32 reserved2516;  173.   174.     u32 rSPCONSLP;  &

69、#160;       /0x7f008880  175.   176.     u32 reserved2631;       177.   178.     u32 rEINT0CON0;         

70、/0x7f008900  179.     u32 rEINT0CON1;         /0x7f008904  180.     u32 reserved272;  181.   182.     u32 rEINT0FLTCON0;   &#

71、160;  /0x7f008910  183.     u32 rEINT0FLTCON1;      /0x7f008914  184.     u32 rEINT0FLTCON2;      /0x7f008918  185.     u32 r

72、EINT0FLTCON3;      /0x7f00891c  186.     u32 rEINT0MASK;         /0x7f008920  187.     u32 rEINT0PEND;         

73、;/0x7f008924  188.     u32 reserved282;  189.     u32 rSLPEN;             /0x7f008930  190.   191.    192. oGPIO_REGS;  

74、193.   194. #ifdef _cplusplus  195.   196. #endif  197.   198. #endif /_GPIO_H_       由此可以看出oGPIO_REGS为一结构体，( volatile oGPIO_REGS *)GPIO_BASE)为指向此结构体的指针，该指针即GPIO指向的初始地址为GPIO_BASE（0x7F008000）,通过使用此指针，可以遍历到从GPIO_

75、BASE地址（0x7F008000）开始到0x7F008930地址处的所有寄存器。注意：上面结构体中所有元素，类型都是u32类型的，刚好四个字节，同时，由图2可知，如GPACON和GPADAT等寄存器地址都相差4，对于这段连续地址，如若中间没有对应某个寄存器，则用某些u32类型的数组填充，如u32 reserved13等等。下面开始看main.c中的main函数，main函数主要完成两个步骤，（1）LED初始化（LedPortInit()），（2）点亮LED(LedRun().   LED初始化：GPK总共有16个引脚，而每个引脚需要GPIO控制寄存器（GP*CO

76、N）使用4位来控制IO管脚的功能，即4*16=64位来控制所有GPK组的16个引脚。所以需要GPK使用了两个控制寄存器，GPKCON0和GPKCON1,从图1所示，我们使用的是GPK4,GPK5,GPK6,GPK7来控制LED灯的点亮与熄灭，所以此处我们只需使用GPKCON0来将GPK4,GPK5,GPK6,GPK7设置成输出功能。如图3所示，GPKCON寄存器配置如下：                   

77、;                                                  

78、;    图3 GPKCON寄存器配置图配置代码如下：1 .       u32 uConValue;2 .       uConValue = GPIO->rGPIOKCON0;3 .       uConValue &= (0xffff<<16);      0000 0000 0000

79、0000 1111 1111 1111 11114 .       uConValue |= 0x1111<<16;5 .       GPIO->rGPIOKCON0 = uConValue;    首先我们要知道，在控制某个管脚的时候，我们不能去改变其它不使用管脚的状态，第二行获得GPKCON此时的状态将其赋给uConValue，第三行用于将GPKCON的高16位清零，低16位不变；第四行用于将

80、GPKCON的高16为变为0001 0001 0001 0001（即GPK4,GPK5,GPK6,GPK7管脚都设置为输出模式），低16为仍然不变。最后将此值赋回到GPKCON寄存器当中。至此，完成整个LED的初始化工作。点亮LED:注意GPKDAT为16位寄存器，虽然由gpio.h中看到rGPIOKDAT为32位，只是相当于我们忽略了其中的高16位，因为数据是从低地址往高地址处依次存放的。GPIO->rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;    /4个灯全灭       

81、60; while(1)                          GPIO->rGPIOKDAT &= LED1_ON;         /GPK4管脚的灯亮       &#

82、160;         delay(1000);                 GPIO->rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;   /GPK4管脚的灯灭             

83、;    GPIO->rGPIOKDAT &= LED2_ON;      /GPK5管脚的灯亮                 delay(1000);                 GPIO->rGPIOKDAT |= LEDALL_OFF;  /GPK4管脚的灯灭               &