医用DSP开发教程-基于TMS320F28335 - 讲义 - 第3章 - 实验2 GPIO与流水灯

1第2章：实验2GPIO与流水灯——卓越工程师培养系列——2目录《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义实验内容实验原理实验步骤本章任务本章习题3本实验的主要内容包括：（1）学习LED电路原理图、了解TMS320F28335系统架构与存储器组织，以及GPIO功能框图和寄存器；（2）基于医疗电子DSP基础开发系统设计一个流水灯程序，实现两个LED（编号为LED0和LED1）交替闪烁，每个LED点亮和熄灭时间均为500ms。1.实验内容《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义4

GPIO与流水灯实验涉及的硬件包括2个蓝色LED（编号为LED0和LED1），以及分别与LED0和LED1串联的限流电阻R308和R306。LED0和LED1的正极分别通过1kΩ电阻连接到D3V3电源网络，LED0和LED1的负极分别连接到TMS320F28335芯片的GPIO8和GPIO10引脚，如下图所示。GPIO8为低电平时，LED0点亮；GPIO8为高电平时，LED0熄灭。同样，GPIO10位为低电平时，LED1点亮；GPIO10为高电平时，LED1熄灭。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1LED电路原理图5TMS320F28335的系统架构包括4部分：中央处理器单元（即C28x+FPU）、存储器、系统控制逻辑及片上外设，如下图所示，各部分通过内部系统总线有机联系在一起。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.2TMS320F28335系统架构62.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.2TMS320F28335系统架构7TMS320F28335的I/O引脚可以通过寄存器配置成各种不同的功能，如输入或输出，因此被称为GPIO（GeneralPurposeInputOutput，通用输入/输出）。TMS320F28335的88个GPIO被分为端口A、端口B和端口C共3组，其中，端口A包含GPIO0～GPIO31共32个引脚，端口B包含GPIO32～GPIO63共32个引脚，端口C包含GPIO64～GPIO87共24个引脚，且每个引脚都复用了多个功能，但在同一时刻，每个引脚只能使用该引脚的其中一个功能。GPIO可以通过GPIO复用寄存器（GPxMUXn）配置每个引脚的具体功能（通用I/O或外设专用功能）。如果将这些引脚配置为通用I/O，可以通过GPIO方向寄存器（GPxDIR）配置通用I/O的方向（输入或输出）；还可以通过量化控制寄存器（GPxQUAL）对输入信号进行量化限制，从而可以消除通用I/O的噪声干扰。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO功能框图81.GPIO方向选择当GPIO引脚被配置成通用I/O时，GPxDIR用来配置GPIO引脚的数据方向（输入或输出）。如GPADIR用于配置GPIO0～GPIO31的数据方向；GPBDIR用于配置GPIO32～GPIO63的数据方向；GPCDIR用于配置GPIO64～GPIO87的数据方向。本实验中，与LED0和LED1连接的GPIO8和GPIO10引脚均被配置为通用输出模式。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO功能框图92.GPIO输出数据寄存器每组I/O端口都有一个数据寄存器（GPxDAT），GPxDAT中的每一位对应于一个I/O引脚，其中，GPADAT对应GPIO0～GPIO31，GPBDAT对应GPIO32～GPIO63，GPCDAT对应GPIO64～GPIO87。无论I/O引脚被配置成什么功能（通用I/O或者外设专用功能），GPxDAT中相应的位都反映了引脚当前状态。写GPxDAT可以清零或置位相应的输出锁存器，如果I/O引脚被配置为通用输出功能，对应的I/O引脚将根据GPxDAT中的值被驱动为高电平或低电平，如果I/O引脚没有被配置为通用输出功能，那么，写入GPxDAT中的值将被锁存，但是引脚并不被驱动。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO功能框图103.GPIO引脚与内部上拉配置每个GPIO引脚都可以通过GPIO上拉控制寄存器（GPxPUD）使能或禁止内部上拉，其中，GPAPUD对应GPIO0～GPIO31，GPBPUD对应GPIO32～GPIO63，GPCPUD对应GPIO64～GPIO87。上拉配置既适用于配置为通用I/O的引脚，也适用于配置为外设功能的引脚。当外部复位信号（(XRS)̅）为低电平时，所有可以被配置成ePWM输出引脚（GPIO0～GPIO11）的内部上拉均被禁用，而其他所有引脚的内部上拉在复位时均被使能。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO功能框图11GPIO0～GPIO27功能复用框图如下图所示。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO功能框图121.GPIOA输入限制选择寄存器1/2（GPAQSEL1/2）2.GPIOB输入限制选择寄存器1/2（GPBQSEL1/2）3.GPIOA复用控制寄存器1/2（GPAMUX1/2）4.GPIOB复用控制寄存器1/2（GPBMUX1/2）5.GPIOA方向控制寄存器（GPADIR）6.GPIOB方向控制寄存器（GPBDIR）7.GPIOA上拉控制寄存器（GPAPUD）8.GPIOA数据寄存器（GPADAT）9.GPIOB数据寄存器（GPBDAT）2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO部分寄存器1310.GPIOA置位寄存器（GPASET）11.GPIOB置位寄存器（GPBSET）12.GPIOA清零寄存器（GPACLEAR）13.GPIOB清零寄存器（GPBCLEAR）14.GPIOA取反寄存器（GPATOGGLE）15.XINT1源选择寄存器（GPIOXINT1SEL）16.XINT2源选择寄存器（GPIOXINT2SEL）2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3GPIO部分寄存器14步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加LED文件对步骤3：完善LED.h文件步骤4：完善LED.c文件步骤5：完善GPIO与LED闪烁实验应用层步骤6：编译及下载验证3.实验步骤《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义154.本章任务基于医疗电子DSP基础开发系统，编写程序，实现每5s切换一次LED0和LED1的闪烁频率，初始状态为800ms完成一次交替闪烁，第二状态为400ms完成一次交替闪烁，第三状态为200ms完成一次交替闪烁，第四状态为100ms完成一次交替闪烁，按照“初始状态→第二状态→第三状态→第四状态→初始状态”循环执行，两个相邻状态之间的间隔为1s。《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义165.本章习题1.

简述TMS320F28335的系统架构。2.TMS320F28335芯片主要有那些特点？3.GPIO模块