嵌入式系统学习——S3C2451点亮LED

Bertha 。 2022-06-13 13:44 354阅读 0赞

这段时间在学习ARM9嵌入式系统——Mini2451开发板，首先是硬件的学习，然后学习linux系统的移植，最后是linux驱动的学习。前段时间学了STM32F1，对ARM芯片有了一定的了解，感觉对S3C2451芯片的学习有很大的帮助，很多名词都是一样的，功能也是大同小异。

学习S3C2451和学习单片机、STM32是一样的方法，第一步先尝试点亮LED吧。点亮LED用了三种方法，

①汇编语言点亮LED

②C语言操作寄存器点亮LED

③C语言自己写库函数，操作库函数点亮LED（类似于STM32的库函数）

# 一、汇编语言点亮LED #

AREA Init, CODE ,READONLY
    	ENTRY
    	
    start
        ;关闭看门口
        ldr r0,=0x53000000
    	ldr r1,=0
    	str r1,[r0]
    	
    	ldr r0, = 0x56000000
    	ldr r1, = 0
    	str r1, [r0];设置GPA为输出
    	
    	ldr r0, = 0x56000010
    	ldr r1, = 0x5 << 10
    	str r1, [r0];设置GPB为输出
    	
    	ldr r0, = 0x5600001c
    	ldr r1, = 0x0
    	str r1, [r0];GPB复用了特殊功能引脚，设置为输出模式
    	
    	
    	
    	
    led_blink
        ;led on
    	ldr r0, = 0x56000004
    	ldr r1, = 0					
    	str r1, [r0]				;GPA所有引脚输出0
    	
    	ldr r0, = 0x56000014
    	ldr r1, = 0					
    	str r1, [r0];				;GPB所有引脚输出0
    	
    	bl delay
    	;led off
    	ldr r0, = 0x56000004
    	ldr r1, = (0x3 << 25)
    	str r1, [r0];				;GPA25和26输出高点平
    	
    	ldr r0, = 0x56000014
    	ldr r1, = (0x3 << 5)
    	str r1, [r0];				;GPB5和6输出高点平
    	
    	bl delay
    	
    	bl led_blink
    	
    
    	
    delay
        ldr r0, = 0x100000
    delay_loop
        cmp r0,#0
        sub r0,r0,#1
    	bne delay_loop
    	mov pc ,lr
    	
        END

这里主要需要操作两个寄存器，GPACON和GPADAT来操作GPA25和26口输出低电平点亮LED，GPBCON和GPBDAT来操作GPB5和6口输出低电平点亮LED。S3C2451中GPACON地址为0x56000000，GPADAT地址为0x56000004，GPBCON地址为0x56000010，GPBDAT地址为0x56000014。

# 二、C语言直接操作寄存器 #

#ifndef _S3C2451_LED_H #define _S3C2451_LED_H #define GPACON (*(volatile unsigned long*)0x56000000) //GPA的控制脚 #define GPADAT (*(volatile unsigned long*)0x56000004) //GPA的数据位 #define GPBCON (*(volatile unsigned long*)0x56000010) //GPB的控制脚 #define GPBDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000014) //GPB的数据位 #define GPBUDP (*(volatile unsigned long*)0x56000018) //GPB的上拉下拉控制位 #define GPBSEL (*(volatile unsigned long*)0x5600001c) //GPB的功能选择位 #define LEDA_ON(i) (GPADAT &= ~(0x1 << i)) #define LEDA_OFF(i) (GPADAT |= (0x1 << i)) #define LEDB_ON(i) (GPBDAT &= ~(0x1 << i)) #define LEDB_OFF(i) (GPBDAT |= (0x1 << i)) extern void LED_INIT(void); #endif

/**直接操作寄存器
      *
      **/
    void LED_INIT(void)
    {
    	
    	GPACON &= ~(0x3 << 25); 			//GPACON25和26赋0，点亮LED
    	GPBCON &= ~(0xF << 10);				//GPBCON先清零
    	GPBCON |=  (0x5 << 10);				//GPACON设置输出
    	
    	/*
    	 *GPACON     1111 1001 1111 1111 1111 1111 1111 1111
    	 *GPACON = 0xF9FFFFFF
    	 *GPBCON     1111 1111 1111 0000 0001 0111 1111 1111
    	 *GPBCON = 0xFFF017FF
    	 */	
    }

void delay_ms(unsigned int xms)
    {
    	unsigned int j;
    	for(; xms > 0; xms--)
    	{
    		for(j = 500; j > 0; j --);
    	}
    }
    
    void Main(void)
    {
    /*****寄存器点亮LED************/
    	LED_INIT();
    	BEEP_INIT();
    	while(1)
    	{		
    		BEEP_ON();
    		
    		LEDB_OFF(6);
    		LEDA_ON(25);
    		delay_ms(2000);
    		
    		BEEP_OFF();
    		
    		LEDA_OFF(25);
    		LEDA_ON(26);
    		delay_ms(2000);	
    		
    		LEDA_OFF(26);
    		LEDB_ON(5);
    		delay_ms(2000);	
    		
    		LEDB_OFF(5);
    		LEDB_ON(6);			
    		delay_ms(2000);	
    	}
    }

原理还是和汇编语言一样的，只是换了一种语言和写法。

# 三、C语言编写库函数，利用库函数操作GPIO #

/************S3C2451_GPIO.h*******************/
    #ifndef _S3C2451_GPIO_H
    #define _S3C2451_GPIO_H
    
    #include "typedef.h"
    
    typedef struct {
    	U32 GPCON;
    	U32 GPDAT;
    	U32 GPUDP;
    	U32 GPSEL;
    }volatile* GPIOMEMabptr;
    
    #define GPIOA_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0x56000000)
    #define GPIOB_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0x56000010)
    #define GPIOC_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0X56000020)
    #define GPIOD_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0x56000030)
    #define GPIOE_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0x56000040)
    #define GPIOF_BASE_PTR			((GPIOMEMabptr)0x56000050)
    #define GPIOG_BASE_PTR  		((GPIOMEMabptr)0X56000060)
    
    #define GPIO_Pin_0				(1<<0)
    #define GPIO_Pin_1				(1<<1)
    #define GPIO_Pin_2				(1<<2)
    #define GPIO_Pin_3				(1<<3)
    #define GPIO_Pin_4				(1<<4)
    #define GPIO_Pin_5				(1<<5)
    #define GPIO_Pin_6				(1<<6)
    #define GPIO_Pin_7				(1<<7)
    #define GPIO_Pin_8				(1<<8)
    #define GPIO_Pin_9				(1<<9)
    #define GPIO_Pin_10				(1<<10)
    #define GPIO_Pin_11 			(1<<11)
    #define GPIO_Pin_12				(1<<12)
    #define GPIO_Pin_13				(1<<13)
    #define GPIO_Pin_14				(1<<14)
    #define GPIO_Pin_15				(1<<15)
    #define GPIO_Pin_16				(1<<16)
    #define GPIO_Pin_17 			(1<<17)
    #define GPIO_Pin_18				(1<<18)
    #define GPIO_Pin_19				(1<<19)
    #define GPIO_Pin_20				(1<<20)
    #define GPIO_Pin_21				(1<<21)
    #define GPIO_Pin_22				(1<<22)
    #define GPIO_Pin_23				(1<<23)
    #define GPIO_Pin_24				(1<<24)
    #define GPIO_Pin_25				(1<<25)
    #define GPIO_Pin_26				(1<<26)
    
    typedef enum{
    	BIT_RESET = 0,
    	BIT_SET
    }BIT_Typedef;
    
    typedef enum{
    	GPIOA = 0,
    	GPIOB,
    	GPIOC,
    	GPIOD,
    	GPIOE,
    	GPIOF,
    	GPIOG
    }GPIO_Typedef;
    
    typedef enum{
    	GPIO_MODE_IN = 0,
    	GPIO_MODE_OUT,
    	GPIO_MODE_ALT1,
    	GPIO_MODE_ALT2
    }GPIO_MODE_Typedef;
    
    typedef enum{
    	GPIO_UDP_DISABLE = 0,
    	GPIO_UDP_DOWN,
    	GPIO_UDP_UP,
    	GPIO_UDP_UNAVAILABLE
    }GPIO_UDP_Typedef;
    
    typedef struct {
    	U32  				pinx;
    	GPIO_MODE_Typedef 	mode;
    	GPIO_UDP_Typedef 	udp;
    }GPIO_InitType;
    
    
    extern void GPIO_Init(GPIO_Typedef port, GPIO_InitType gpio_init_typedef);
    extern void GPIO_WriteBit(GPIO_Typedef port, U32 pinx, BIT_Typedef bit);
    extern BIT_Typedef GPIO_ReadBit(GPIO_Typedef port, U32 pinx);
    
    #endif

/*********s3c2451_gpio.c************/
    #include "s3c2451_gpio.h"
    
    /**
      *GPIOMEMabptr类型的数组，将GPIOA-G与GPIOA_BASE_PTR-GPIOG_BASE_PTR相连
      **/
    GPIOMEMabptr const PORT_BASE_PTR[7] = {
    										GPIOA_BASE_PTR,
    										GPIOB_BASE_PTR,
    										GPIOC_BASE_PTR,
    										GPIOD_BASE_PTR,
    										GPIOE_BASE_PTR,
    										GPIOF_BASE_PTR,
    										GPIOG_BASE_PTR
    									  };	
    
    /**函数名：GPIO_Init
      *参数：端口gpiox，端口初始化结构体gpio_init_typedef
      *功能：初始化GPIO的各个控制寄存器
      **/
    void GPIO_Init(GPIO_Typedef port, GPIO_InitType gpio_init_typedef)
    {
    	unsigned int i;
    	for(i = 0; i < 32; i++)
    	{
    		if(gpio_init_typedef.pinx && (1<<i) == (1<<i))
    		{
    			if(port == GPIOA)									//设置端口A初始化
    			{
    				if(gpio_init_typedef.mode == GPIO_MODE_OUT)
    				{
    					PORT_BASE_PTR[port]->GPCON &= ~(0x1<<i);  
    				}
    				else if(gpio_init_typedef.mode == GPIO_MODE_ALT1)
    				{
    					PORT_BASE_PTR[port]->GPCON |= (0x1<<i);
    				}
    			}
    			else												//设置其他端口初始化
    			{
    				PORT_BASE_PTR[port]->GPCON &= ~(2*i);
    				PORT_BASE_PTR[port]->GPCON |= (gpio_init_typedef.mode<<(2*i));
    				
    				PORT_BASE_PTR[port]->GPUDP &= ~(2*i);
    				PORT_BASE_PTR[port]->GPUDP |= (gpio_init_typedef.udp<<(2*i));
    			}
    		}
    	}
    }
    
    /**函数名：GPIO_WriteBit
      *参数：端口port，引脚pinx，写入的数据bit
      *功能：向某个引脚写入高电平或低电平
      **/
    void GPIO_WriteBit(GPIO_Typedef port, U32 pinx, BIT_Typedef bit)
    {
    	if(bit == BIT_SET)
    	{
    		PORT_BASE_PTR[port]->GPDAT |= pinx;
    	}
    	else if(bit == BIT_RESET)
    	{
    		PORT_BASE_PTR[port]->GPDAT &= ~pinx;
    	}
    }
    
    /**函数名：GPIO_ReadBit
      *参数：端口port，引脚pinx
      *返回值：读取的高低电平
      *功能：从某个引脚读取高电平或低电平
      **/
    BIT_Typedef GPIO_ReadBit(GPIO_Typedef port, U32 pinx)
    {
    	if((PORT_BASE_PTR[port] && pinx) == pinx)
    	{
    		return BIT_SET;
    	}
    	else
    	{
    		return BIT_RESET;
    	}
    }

/**通过函数操作寄存器
      *
      **/
    void LED_INIT(void)
    {
    	GPIO_InitType gpio_init_typedef;
    	gpio_init_typedef.pinx = GPIO_Pin_25 | GPIO_Pin_26;
    	gpio_init_typedef.mode = GPIO_MODE_OUT;
    	gpio_init_typedef.udp = GPIO_UDP_UP;
    	GPIO_Init(GPIOA, gpio_init_typedef);
    	
    	gpio_init_typedef.pinx = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6;
    	GPIO_Init(GPIOB, gpio_init_typedef);
    }

void delay_ms(unsigned int xms)
    {
    	unsigned int j;
    	for(; xms > 0; xms--)
    	{
    		for(j = 500; j > 0; j --);
    	}
    }
    
    void Main(void)
    {
    	LED_INIT();
    	while(1)
    	{
    		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_25 | GPIO_Pin_26, BIT_SET);
    		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6, BIT_SET);
    		delay_ms(2000);
    		GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_25 | GPIO_Pin_26, BIT_RESET);
    		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6, BIT_RESET);
    		delay_ms(2000);
    	}
    }

至此，GPIO的三种操作方法就讲述完毕，第三种库函数实际上和STM32的库函数异曲同工，只是STM32的库函数正点原子已经提供了，但是s3c2451的库函数没有提供，还得自己编写。编写完这个库函数之后，感觉对C语言有了更加深入的了解，看到了C语言与众不同的用法。