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S3C2410 GPIO接口

发布时间:2020-06-16 发布时间:
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GPIO就是一些pin,可以通过它们:

(1). 输出:高电平 / 低电平

(2). 读入pin的状态:高电平 / 低电平

 

S3C2410共有117个GPIO pin,分为8组:

GPA / GPB / GPC / GPD / GPE / GPF / GPG / GPH

 

可以通过设置register,来确定某个pin用于input / output / 或其它特殊功能.

比如:

        GPH6可作为:Input / Output / 用于UART

 

1. S3C2410 GPIO硬件介绍

        (1) GPxCON   ---- 用于选择pin的功能

              它用于配置pin的功能。

               GPA与其它7组,在功能选择方面有所不同。

               GPACON中每一位对应一根pin:

               置0 ---- 配置相应pin为输出pin,此时可以向GPADAT中的相应位写入1/0,来让此pin为低电平/高电平.

               置1 ---- 配置相应pin为地址线/地址控制线, 此时对应的GPADAT无用。

        (2) GPxDAT    ---- 用于读写pin的数据

                 当pin被设为输入时,读此register可知相应pin的电平状态是高,还是低。

                 当pin被设为输出时,写此register相应位,可以令此pin输出高电平,或低电平。

 

        (3) GPxUP       ---- 用于确定是否使用内部上拉电阻.

                 某个bit位置1时,相应pin无内部上拉电阻。

                 某个bit位置0时,相应pin使用内部上拉电阻。

 

         上拉电阻的作用:

         当GPIO pin处于第三态(即:既不是高电平,也不是低电平,而是呈高阻态,即相当于没接chip)时,

         此pin的电平状态由上拉电阻,下拉电阻确定。

 

2. 访问硬件

    (1) 访问单个pin

            单个引脚的操作无外乎3种:
            输出高低电平
            检测引脚状态
            中断

            对某个引脚的操作一般通过读、写寄存器来完成。
            访问这些寄存器是通过软件来读写它们的地址。

            比如:S3C2410和S3C2440的GPBCON、GPBDAT寄存器地址都是0x56000010、0x56000014,
            可以通过如下的指令让GPB5输出低电平:

            #define GPBCON (*volatile unsigned long *)0x56000010)
            #define GPBDAT (*volatile unsigned long *)0x56000014)
            #define GPB5_out (1<

            GPBCON = GPB5_out;
            GPBDAT &= ~(1<<5);

    (2) 以总线方式访问硬件

         并非只能通过寄存器才能发出硬件信号,实际上通过访问总线的方式控制硬件更为常见。
         如下图所示S3C2410/S3C2440与NOR Flash的连线图,读写操作都是16位为单位。

 

         图中缓冲器的作用是以提搞驱动能力、隔离前后级信号。
NOR Flash(AM29LV800BB)的片选信号使用nGCS0信号,
当CPU发出的地址信号处于0x00000000~0x07FFFFFF之间时,nGCS0信号有效(为低电平),
于是NOR Flash被选中。

这时,CPU发出的地址信号传到NOR Flash;
进行写操作时,nWE信号为低,数据信号从CPU发给NOR Flash;
进行读操作时,nWE信号为高,数据信号从NOR Flash发给CPU。

       ADDR1~ADDR20 ------------------>   >--------------------A0~A19

       DATA0~DATA15    D0~D15

               nOE  ------------------>   -------------------->nOE

               nWE  ------------------>   -------------------->nWE

              nGCS0 ------------------>   -------------------->nCE

         S3C2410/S3C2440              缓冲器                   NOR Flash(AM29LV800BB)

软件如何发起写操作呢,下面有几个例子的代码进行讲解。

        (2.1)地址对齐的16位读操作

   unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x2;
   unsigned short uwVal;
   uwVal = *pwAddr;

   上述代码会向NOR Flash发起读操作:
   CPU发出的读地址为0x2,则地址总线ADDR1~ADDR20、A0~A19的信号都是1、0...、0
  (CPU的ADDR0 为0,不过ADDR0没有接到NOR Flash上)。

   NOR Flash的地址就是0x1,NOR Flash在稍后的时间里将地址上的16位数据取出,
   并通过数据总线D0~D15发给CPU。

        (2.2)地址位不对齐的16位读操作

   unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x1;
   unsigned short uwVal;
   uwVal = *pwAddr;

   由于地址是0x1,不是2对齐的,但是BANK0的位宽被设为16,这将导致异常。
   我们可以设置异常处理函数来处理这种情况。
   在异常处理函数中,使用 0x0、0x2发起两次读操作,然后将两个结果组合起来:
   使用地址0x0的两字节数据D0、D1;
   再使用地址0x02读到D2、D3;
   最后,D1、D2组合成一个16位的数字返回给wVal。

   如果没有地址不对齐的异常处理函数,那么上述代码将会出错。
   如果某个BANK的位宽被设为n,访问此BANK时,在总线上永远只会看到地址对齐的n位操作。

        (2.3)8位读操作

   unsigned char *pwAddr = (unsigned char *)0x6;
   unsigned char ucVal;
   ucVal = *pwAddr;

   CPU首先使用地址0x6对NOR Flsh发起16位的读操作,得到两个字节的数据,假设为D0、D1;
   然后将D0取出赋值给变量ucVal。

   在读操作期间,地址总线 ADDR1~ADDR20、A0~A19的信号都是1、1、0、...、0
  (CPU的ADDR0为0,不过ADDR0没有接到NOR Flash上)。
   CPU会自动丢弃D1。

        (2.4)32位读操作

    unsigned int *pwAddr = (unsigned int *)0x6;
    unsigned int udwVal;
    udwVal = *pwAddr;

    CPU首先使用地址0x6对NOR Flsh发起16位的读操作,得到两个字节的数据,假设为D0、D1;
    再使用地址0x8发起读操作,得到两字节的数据,假设为D2、D3;
    最后将这4个数据组合后赋给变量udwVal。

        (2.5)16位写操作

    unsigned short *pwAddr = (unsigned short *)0x6;
    *pwAddr = 0x1234;

    由于NOR Flash的特性,使得NOR Flash的写操作比较复杂——比如要先发出特定的地址信号
    通知NOR Flash准备接收数据,然后才发出数据等。

    不过,其总线上的电信号与软件指令的关系与读操作类似,只是数据的传输方向相反。

关键字:S3C2410  GPIO接口 

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