第5章 通用输入输出接口.ppt

1、第5章通用投入产出(GPIO )、型号计程仪、GPIO特性|数字量投入产出GPIO、GPIO是通用型投入产出(General Purpose I/O )的简称，主要在工业现场需要数字量投入产出的情况下，例如用于继电器、LED、蜂鸣器等的控制的传感器、片假名计程仪、GPIO特性描述|I/O结构，大部分GPIO为推挽输出，具有完全I2C功能的为开放式泄漏结构，大头针最大可承受5V的输入电压。 正常引出的注入电流为4mA，短时间界限值为40mA，GPIO特性描述|通用投入产出，所有GPIO暂存器均位于AHB男低音上，可实现高性能的电脑CPU高速网站数据库，支持Cortex-M3二进制位乐队操作，GP

2、IO允许DMA数据操作。 可构成为引体向上/下拉电阻、开路泄漏、中继模式，LPC1700系列Cortex-M3有5组GPIO，最大7.0个通用I/O大头针(100大头针封装)，GPIO特性描述|中断、 LPC1700系列Cortex-M3的P0和P2具有中断功能，P0和P2的各大头针可构成为在上升沿、下降沿或双边沿中断。 GPIO中断包括供电中断唤醒功能、片形计程仪、GPIO投入产出|I/O相关暂存器、LPC1700系列Cortex-M3有5个通讯端口，因此有5组控制暂存器。 一个GPIO终端在某个时刻仅受到分布在该GPIO所属的通讯端口的4个控制暂存器中的4个二进制位的控制。 GPIO投入产

3、出|I/O相关暂存器、LPC1700系列Cortex-M3的高速GPIO通讯端口可通过FIOxDIR0/1/2/3、FIOxSET0/1/2/3、FIOxCLRL/U等与多个字节半字网站数据库的暂存器进行控制GPIO相关暂存器描述，PINSELx，FIOxDIR，fixvipin，FIOxSET，in，out，1，0，GPIO相关暂存器描述fixvipin，该暂存器反映了当前的大头针状态。 FIOxPIN的x支持其中P1通讯端口支持FIO1PIN的通讯端口。 芯片上有多少个通讯端口，IOxPIN的数量是各自对应的。 写出这个暂存器后，输出暂存器中会保存值，具体后述。 注意：无论大头针是设定为输

4、入模式、输出模式，还是设定为其他可选的数字功能，都不会影响大头针状态的读取。 PINSELx，fixdir，FIOxCLR，fixvipin，FIOxSET，in，out，1，0，GPIO相关关暂存器字记述了fixdir，端子被设定为GPIO输出模式的情况下，使用该暂存器向某人写入1时对应的大头针成为输出功能，写入0时成为输入功能。 输入功能时，端子处于高电阻状态。 PINSELx，FIOxDIR，FIOxCLR，fixvipin，fixset，in，out，1，0，GPIO相关关暂存器字记述了fixset，端子被设定为GPIO输出模式时，使用该暂存器向某人写入1时，对应的端子输出为高电平。

5、写入0无效。 从该暂存器读取的数据是GPIO输出暂存器的值。 此值不反映外部环境对领先的影响。 PINSELx，FIOxDIR，fixcolr，fixvipin，FIOxSET，in，out，1，0，GPIO相关关暂存器字记述了fixcor，端子被设定为GPIO输出模式的情况下，使用该暂存器向某人写入1时，对应的端子输出为低电平。 写入0无效。 注意：此暂存器的读取无效，无法读取输出暂存器的值。 GPIO投入产出|I/O功能分块图，IN，OUT，1，0，GPIO，PINSELx，FIOxDIR，FIOxSET，FIOxCLR，FIOxPIN，FIOxMASK，输出定径套暂存器，模式选择暂存器，

6、功能选择暂存器， 在通讯端口苏克雷寄存器、输出清除暂存器通讯端口方向控制暂存器、大头针值暂存器、再定径套后，所有的GPIO采用上拉输入模式、GPIO输入输出|I/O屏蔽寄存器、屏蔽寄存器FIOxMASK，屏蔽某个位，软件就可以在某个写入操作中进行GPIOu=等级不变，GPIO投入产出定|I/O操作定流，FIOxPIN，GPIO输入，GPIO输出，1， 如果使用输出操作流、输入操作流、1、GPIO注意点将大头针设置为输出方式，则输出状态由FIOxSET和FIOxCLR中最后操作的暂存器决定大部分GPIO输出都是云推送抽取方式(个别大头针为开放泄漏输出)，正常的抽取/起动电流LPC_PINCON-

7、PINSEL0.c查询密码：PINSEL0，FIO0DIR，FIO0PIN，FIO0SET，in，out，1，0，GPIO应用例P0.0输出高电平，P0.0，uint 3.2 LPC_PINCON-PINSEL0.c查询密码：PINSEL0，FIO0DIR，FIO0PIN，FIO0SET，in，out，1，0，GPIO应用例为P0.0大头针定状态，P0.0，FIO0PIN， 使用#define DataBus 0 xFF PINSEL0.fixset和fixcor实现：在GPIO应用程序的示例中，如果需要将多个堆二进制位的数据输出到IO通讯端口，并将多个二进制位的数据输出到一些IO通讯端口线以

8、供云同步，则通常使用fixset 后者可直接在多个IO通讯端口中输出0和1个电平。 此示例将8二进制位的无符号整形变量Data的值输出为P0.0P0.7。数据输出线：#define DataBus 0 xFF PINSEL0.GPIO应用例需要将多二进制位的数据输出到IO通讯端口、将多二进制位的数据输出到多个IO通讯端口线进行云同步的情况下，通常使用IOxSET和IOxCLR来实现，有时也使用IOxSET和IOxCLR来实现后者可直接在多个IO通讯端口中输出0和1个电平。 此示例将8二进制位无符号整数变量Data的值输出到P0.0P0.7。FIOxPIN实现：数据输出线：GPIO应用采样控制L

9、ED，int main (语音) unsigned long I； LPC_GPIO2-FIODIR=0 x0000000F； p2.0-将p2. 3方向设为输出LPC _ gpio2- fioset=0x 000000 f/将输出高电平初始化，将灯while (1) LPC _ gpio2- fi clr=0x 000000 f设为off/输出低电平，显示灯for i 0； i- )； LPC_GPIO2-FIOSET=0 x0000000F； /输出高电平，关闭指示灯for (I=1000000； i 0； i- )； GPIO应用程序中的样本特罗尔定按钮，int main (语音)无符号

10、长整I； 将P2.0-P2.3方向作为输出，将P2.11、P2.12方向的输入LPC_GPIO2-FIODIR=0 x0000000F； /将输出高电平初始化，关闭斜坡LPC_GPIO2-FIOSET=0 x0000000F的while(1) /判定按钮1 P2.11是否被按下和处理堆计程仪if(lpc_GPIO2-fipin ) )、GPIO应用/切换LED1的状态/原来的输出为高电平时为低电平if(lpc_gpio2-fipin )，gpio应用程序示例状态机控制按钮， )一般的牛鼻子输入软件界面计程仪程序非常简单，在程序中检测到牛鼻子输入口是低电平(根据情况是高电平)，就以软件延迟的方法

11、消除抖动，再次检测牛鼻子输入，如果再次确认是低电平，就指示有牛鼻子按下，并进行牛鼻子处理如果延迟后检测到的电平为高电平，则放弃此次的牛鼻子检测，重新开始牛鼻子检测过程。 对于简单的系统可以使用该方法，但是对于复杂的系统要求高实时性的系统，该方法的电脑CPU利用率低，导致资源浪费。 此外，由于产品系统不同，牛鼻子功能的定义和使用方式也不同，测试和牛鼻子处理和云同步，以及MCU也云同步处理其他塔斯克(查看、计算、时间节点等)，所以制作牛鼻子板和键接口的处理过程需要掌握有效的分析方法，软件很高采用状态机的方法是比较好的方法。 GPIO应用状态机控制按钮可将一个按钮抽象为三个状态： (1)假设被按下，

12、S0(2)按钮，并且S1(3)按钮被按下，以及S2。 在一个系统中，牛鼻子的操作是随机的，因此系统软件对牛鼻子进行循环查询。因为在检测牛鼻子行程的过程中需要抖动处理，并且抖动延迟处理一般是10ms或2.0 ms，所以状态机的时间序列是10ms或2.0 ms，不仅可以跳过牛鼻子行程的抖动的影响，而且还远远超过牛鼻子行程的0.3-0.5S的稳定闭合时间假定GPIO应用状态机控制按钮在按下按钮时的通讯端口等级是0，而在未按下按钮时是1 (或者反之亦然)。 状态机检测牛鼻子的过程首先，在牛鼻子的初始状态为S0，检测到输入为1的情况下，表示没有按下牛鼻子，保持S0。 牛鼻子输入为0时，有牛鼻子按下，状态

13、S1 :转移到牛鼻子确认状态。 当在S1状态下，如果输入信号是1，则表示刚才的牛鼻子操作是干扰，此外，当转换到S0的输入信号是0时，表示牛鼻子按下是正确的。因此，可以读取牛鼻子状态，生成牛鼻子标志，或者将上通告存储在消息队列中。 在云同步中状态机切换到S2状态：释放牛鼻子的状态。 当在S2的状态下输入信号指示在高电平解除了牛鼻子时，切换至S0，否则维持S2的状态。 定义GPIO应用状态机控制按钮，/读取按钮状态的宏命令，将按钮返回到0，不按下1 # define key _ input (LPC _ GPIO2- FIP in )/读取按钮I/O电平，gpio应用状态机控制按钮，swii br

14、eak，通过按下“key_press) /“牛鼻子”，状态可变成牛鼻子定确认状态key_state=key_state_1； GPIO应用例状态机控制按钮、casekey_state_1: /按钮确认状态if (！ 在按下key_press) /牛鼻子的同时，状态转变为牛鼻子定释放状态key_state=key_state_2的else /按钮被抬起，转变为按钮的初始状态key_state=key_state_0的break； 另外，由于GPIO应用状态机控制按钮、case key_state_2: /按钮释放状态if (key_press) /按钮已释放、按钮初始状态key_state=ke

15、y_state_0转移/按钮被按下并被释放，所以按钮的输出被释放。 default :中断返回： GPIO应用实例状态机控制按钮，如何实现按钮的长按和短按？ GPIO应用状态机控制按钮可将按钮抽象为四个状态： (1)被按下、S0(2)按钮被按下、S1(3)按钮被稳定按下、以及S2(4)按钮被释放，或者假定S3。 假定GPIO应用状态机控制按钮在按下按钮时的通讯端口等级是0，而在未按下按钮时是1 (或者反之亦然)。 状态机检测牛鼻子的过程首先，在牛鼻子的初始状态为S0，检测到输入为1的情况下，表示没有按下牛鼻子，保持S0。 在牛鼻子输入为0的情况下，有牛鼻子按下，转移至状态S1。 当在S1状态下

16、，如果输入信号是1，则表示刚才的牛鼻子操作是干扰，此外，当转换到S0的输入信号是0时，表示牛鼻子按下是正确的。因此，可以读取牛鼻子状态，生成牛鼻子标志，或者将上通告存储在消息队列中。 状态机被云同步切换到S2状态。 在S2的状态下，如果输入信号为1，则不按下按牛鼻子，切换为S3。如果输入信号为0，则保持S2的状态并进行计数。 如果计数值超过一定阈值，则该牛鼻子被认为是长按上通告或牛鼻子被按下的状态，如果未超过该阈值，则被认为是短按上通告，保持S2状态。 在S3状态下，若输入信号为高电平则S0 .GPIO的主要功能是： 1、设置大头针的方向； 2 .端子输出高电平3、端子输出低电平4、引线端子的电平状态。GPIO应用示例库函数的设