嵌入式学习之GPIO

一、  什么是GPIO：

GPIO，英文全称为General-Purpose IO ports，也就是通用IO口。在嵌入式系统中常常有数量众多，但是结构却比较简单的外部设备/电路，对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段，有的则需要被CPU用作输入信号。而且，许多这样的设备/电路只要求一位，即只要有开/关两种状态就够了，比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”，即GPIO。接口至少有两个寄存器，即“通用IO控制寄存器”与“通用IO数据寄存器”。数据寄存器的各位都直接引到芯片外部，而对这种寄存器中每一位的作用，即每一位的信号流通方向，则可以通过控制寄存器中对应位独立的加以设置。这样，有无GPIO接口也就成为微控制器区别于微处理器的一个特征。

二、  GPIO之LCD控制编程：

S3C2440有130个I/O端口，分为A-J共9组：GPA、GPB、、、、GPJ，可以通过设置寄存器来确定某个引脚用于输入、输出还是特殊功能。比如：可以设置GPH6作为输入、输出、或者用于串口。

1、通过寄存器来操作GPIO引脚

1）GPxCON寄存器它用于配置引脚的功能端口A与端口B-J在功能上有所不同，GPACON中每一位对应一根引脚（共23根引脚）当某位为0时，对应引脚为输出，此时在GPADAT中相应位写入0或1，让此引脚输出低电平或高电平；当某位被设为1时，对应引脚为地址线或用于地址控制，此时GPADAT保留不用。GPACON通常被设为全1，以便访问外部存储设备端口B-J在寄存器操作上完全相同，PxCon中每两位控制一根引脚，00表示输入，01表示输出，10表示特殊功能，11保留不用。

2）GPxDAT寄存器它用于读写引脚，当引脚被设为输入时，读此寄存器得到对应引脚的电平状态是高还是低；当引脚被设为输出时，写此寄存器相应位可令此引脚输出高低电平。

3）GPxUP寄存器GPxUP，某位为1时，相应引脚无内部上拉电阻；为1时，相应引脚使用内部上拉电阻上拉电阻、下拉电阻的作用在于，当GPIO引脚出于第三态（非高低电平，而是高阻态，即相当于没接芯片）时，它的电平状态由上拉电阻和下拉电阻确定。

图1 GPBCON引脚配置

图2 GPBDAT引脚配置

GPIO控制LCD编程实例：

#include <s3c2440.h>
void delay(int times)
{
int i;
for(;times>0;times--)
for(i=0;i<400;i++);
}
int main(void)
{
int i;
GPBCON =10000000000; /*配置GPB5为输出 (参考图1)*/
GPBUP =~100000; /*配置GPB5上拉电阻使能(参考图2)*/
for(i=0;i<10000;i++)
{
/* LED1亮 */
GPBDAT = ~100000; /*GPB5低电平*/
delay(1000);
/* LED1灭 */
GPBDAT = 100000; /*GPB5高电平*/
delay(1000);
}
}

其实上面的例子存在一个非常重要的问题，就是在配置某引脚的时候把其他引脚的值也进行了修改。在实际应用中，有可能其他引脚正在执行某操作，而我们这样进行配置的时候，修改掉其他引脚可能引发不可收拾的后果，那我们应该如何操作呢？