NUC980 執行 RT-Thread 時使用 GPIO

哈拎發表於2021-06-30
thread

如何使用 GPIO？

NuMaker-RTU-NUC980 板子引出的 IO 有：

分別有一個 I2C1、GPIO、SPI0、UART4，RT-Thread 中 NuMaker-RTU-NUC980 的預設工程也分別使能了這些外設：

我在想一個問題，板子上就只引出了一個 GPIO，如果我要用多幾個GPIO，在這個工程的基礎上，需要做些什麼，需要幾步？

測試工具 & 方法

這裡測試硬體是這個：

板子上有 8 個LED，正極都接在一起，既共陽接法，負極接 IO 口，IO口拉低是 LED亮，拉高時 LED 滅，跟 NuMaker-RTU-NUC980 連線如下：

猜想1，一步就行了

直接當作 GPIO 使用，參考給出的程式碼，我寫了個簡單的測試程式，把板子上的 PB6、PB4、PC3、PC4、PC5、PC6、PC8、PC9直接設為輸出，然後每隔一段時間翻轉這些 IO，反覆點亮、關閉 LED燈，檢視這些 IO 是否能都被控制，這些 IO 正好覆蓋了 I2C1、SPI0、UART4、GPIO，程式碼如下：

#include <rtconfig.h>
#include <rtdevice.h>
#include <rtthread.h>
#include <drv_gpio.h>

#define LED0    NU_GET_PININDEX(NU_PB, 6)
#define LED1   NU_GET_PININDEX(NU_PB, 4)
#define LED2   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 3)
#define LED3   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 4)
#define LED4   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 5)
#define LED5   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 6)
#define LED6   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 8)
#define LED7   NU_GET_PININDEX(NU_PC, 9)


int test_io(int argc, char **argv)
{
    uint8_t i=0;
    rt_pin_mode(LED0, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED1, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED2, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED3, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED4, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED5, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED6, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LED7, PIN_MODE_OUTPUT);

    for(i=0;i<100;i++)
    {
        rt_pin_write(LED0, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED1, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED2, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED3, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED4, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED5, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED6, PIN_HIGH);
        rt_pin_write(LED7, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(200);
        rt_pin_write(LED0, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED1, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED2, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED3, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED4, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED5, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED6, PIN_LOW);
        rt_pin_write(LED7, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(200);
    }
    
    return 0;
}

MSH_CMD_EXPORT(test_io, io test app);

編譯執行，結果只有 GPIO PC3 對於的燈才有閃爍：

證明在目前的工程程式碼中是無法把這些 IO 當作 GPIO 來使用

猜想2，需要2步

因為工程中啟用了跟這些 IO 的外設，把這些相關外設去掉試下，首先在配置中不啟用 I2C1、SPI0、UART4，相關配置如下：

然後實現相關程式碼，跟第一個猜想一樣，然後編譯，執行，跟上一種情況一樣，還是無法把其他 IO 用起來。

猜想3，需要3步

後來看了下程式碼，發現工程 borad目錄下有這個檔案 nu_pin_init.c，裡面有些跟 IO 設定相關的函式，有跟 I2C1、SPI0、UART4相關部分，如下：

static void nu_pin_uart_init(void)
{
    /* UART0: GPF11, GPF12 */
    outpw(REG_SYS_GPF_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPF_MFPH) & 0xFFF00FFF) | 0x00011000);

    /* UART4: GPC9, GPC10 */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xFFFFF00F) | 0x00000770);

    /* UART8: GPC12, GPC13, GPC14 */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xF000FFFF) | 0x07770000);
}

static void nu_pin_spi_init(void)
{
    /* SPI0: PC[4, 8]  */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPL, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPL) & 0xF000FFFF) | 0x05560000);
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xFFFFFFF0) | 0x00000005);
}

static void nu_pin_i2c_init(void)
{
    /* I2C1: PB4, PB6 */
    outpw(REG_SYS_GPB_MFPL, (inpw(REG_SYS_GPB_MFPL) & 0xF0F0FFFF) | 0x02020000);
}

void nu_pin_init(void)
{
    nu_pin_uart_init();
    nu_pin_emac_init();
    nu_pin_qspi_init();
    nu_pin_spi_init();
    nu_pin_i2c_init();
    nu_pin_can_init();

    nu_pin_usbd_init();
    nu_pin_usbh_init();
}

首先把跟 I2C1、SPI0、UART4相關部分 遮蔽了，還有兩個步驟跟猜想2一樣，編譯執行：

其中緣由

其中緣由是，nuc980 IO 複用的問題。比如 uart4 對應得 IO口：

一個 IO 可以複用為很多功能，比如 PC9可以用作 GPIO、USRT_TXD 等，可是同一時刻只能用於一種功能，上述程式碼中 uart4 相關的：

outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xFFFFF00F) | 0x00000770);

看下巨集定義：

/*!< GPIOC Low Byte Multiple Function Control Register */
#define    REG_SYS_GPC_MFPL     (SYS_BA+0x080) 
/*!< GPIOC High Byte Multiple Function Control Register */
#define    REG_SYS_GPC_MFPH     (SYS_BA+0x084)

REG_SYS_GPC_MFPH　就是 IO 多功能設定暫存器：

上述程式碼把 REG_SYS_GPC_MFPH 中 PC9、PC10 對應的部分設定為 7，正好是設定為 uart 功能，從參考手冊上得知，NUC980 的 IO 上電預設是作為 GPIO的，如果設定了其他功能就不能用做 GPIO，也就無法直接拉高拉低。如果要把這些 IO 用作 GPIO，只能把這些 IO 複用設定相關的程式碼去掉。

改進

RT-Thread 工程是使用巨集來進行條件編譯的，改進下程式碼，對這些 IO 設定相關的程式碼也加些巨集，如下：

static void nu_pin_uart_init(void)
{
    #if defined(BSP_USING_UART0)
    /* UART0: GPF11, GPF12 */
    outpw(REG_SYS_GPF_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPF_MFPH) & 0xFFF00FFF) | 0x00011000);
    #endif
    #if defined(BSP_USING_UART4)
    /* UART4: GPC9, GPC10 */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xFFFFF00F) | 0x00000770);
    #endif    
    #if defined(BSP_USING_UART8)
    /* UART8: GPC12, GPC13, GPC14 */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xF000FFFF) | 0x07770000);
    #endif  
}

static void nu_pin_spi_init(void)
{
#if defined(BSP_USING_SPI0)
    /* SPI0: PC[4, 8]  */
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPL, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPL) & 0xF000FFFF) | 0x05560000);
    outpw(REG_SYS_GPC_MFPH, (inpw(REG_SYS_GPC_MFPH) & 0xFFFFFFF0) | 0x00000005);
#endif    

}

static void nu_pin_i2c_init(void)
{
#if defined(BSP_USING_I2C1)
    /* I2C1: PB4, PB6 */
    outpw(REG_SYS_GPB_MFPL, (inpw(REG_SYS_GPB_MFPL) & 0xF0F0FFFF) | 0x02020000);
#endif    
}

在原來的基礎上做了這個改進，就可以實現 2 步使用 GPIO了：

  • 實現相關程式
  • 如果所使用 IO 對應的外設有使能，則關閉所使用 IO 對應的外設

轉載請註明出處：https://www.cnblogs.com/halin/

相關文章