GPIO接口

作业

作业一:自己实现寄存器配置点亮LED1。

main.c文件

	//1.使能系统时钟
	// 系统时钟初始化  - 不加入会报错 可以尝试一下
	void SystemInit(void)
	{
		//对地址 0xE000ED88 的内容 进行修改:
		//将0X3向左移动20位 或上 0X3 向左移动22位
		*(unsigned int*) 0xE000ED88|=((3UL << 20U)|(3UL << 22U));
	}

	int main()
	{
		//RCC_AHB2寄存器地址 = RCC的基地址+RCC_AHB2的偏移地址得到
		//RCC_AHB2寄存器地址 = 0x5602 0C8C
		//2.使能GPIO总线上的时钟
		*(unsigned int *)0x56020C8C |=1<<2;
		
		//3.配置GPIO相关寄存器
		//GPIO_MODER位27和位26分别为01 输出模式
		*(unsigned int *)0x52020800 &=~(1<<27);
		*(unsigned int *)0x52020800 |=1<<26;
		//GPIO_OTYPER寄存器位13写入0
		*(unsigned int *)0x52020804 &=~(1<<13);
		//GPIO_OSPEEDR位27和位26写入00
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<27);
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<26);
		//GPIO_ODR寄存器位13写入1 高电平
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x14) |=(1<<13);
			return 0;
	}


6、作业二:寄存器配置打开风扇,打开蜂鸣器。

打开风扇main.c文件

// 系统时钟初始化  - 不加入会报错 可以尝试一下
void SystemInit(void)
{
  //对地址 0xE000ED88 的内容 进行修改:
  //将0X3向左移动20位 或上 0X3 向左移动22位
  *(unsigned int*) 0xE000ED88|=((3UL << 20U)|(3UL << 22U));
}

int main()
{
		//RCC_AHB2寄存器地址 = RCC的基地址+RCC_AHB2的偏移地址得到
		//RCC_AHB2寄存器地址 = 0x5602 0C8C
		//2.使能GPIO总线上的时钟
		*(unsigned int *)0x56020C8C |=1<<2;
		
		//3.配置GPIO相关寄存器
		//GPIO_MODER位13和位12分别为01 输出模式
		*(unsigned int *)0x52020800 &=~(1<<13);
		*(unsigned int *)0x52020800 |=1<<12;
		//GPIO_OTYPER寄存器位13写入0
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x04) &=~(1<<6);
		//GPIO_OSPEEDR位13和位12写入00
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<13);
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<12);
		//GPIO_ODR寄存器位6写入1 高电平
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x14) |=(1<<6);
	
		return 0;
}

蜂鸣器main.c代码

// 系统时钟初始化  - 不加入会报错 可以尝试一下
void SystemInit(void)
{
  //对地址 0xE000ED88 的内容 进行修改:
  //将0X3向左移动20位 或上 0X3 向左移动22位
  *(unsigned int*) 0xE000ED88|=((3UL << 20U)|(3UL << 22U));
}

int main()
{
		//RCC_AHB2寄存器地址 = RCC的基地址+RCC_AHB2的偏移地址得到
		//RCC_AHB2寄存器地址 = 0x5602 0C8C
		//2.使能GPIO总线上的时钟
		*(unsigned int *)0x56020C8C |=1<<2;
		
		//3.配置GPIO相关寄存器
		//GPIO_MODER位31和位30分别为01 输出模式
		*(unsigned int *)0x52020800 &=~(1<<31);
		*(unsigned int *)0x52020800 |=1<<30;
		//GPIO_OTYPER寄存器位15写入0
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x04) &=~(1<<15);
		//GPIO_OSPEEDR位31和位30写入00
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<31);
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x08) &=~(1<<30);
		//GPIO_ODR寄存器15位写入1 高电平
		*(unsigned int *)(0x52020800+0x14) |=(1<<15);
	
		return 0;
}

思维导图

### GPIO接口功能 GPIO(General-Purpose Input/Output)接口是一种通用输入输出接口,其主要特点是高度的灵活性和可配置性。GPIO接口允许通过软件动态配置和控制通用引脚,从而实现特定时刻电平状态的输出与输入。具体来说,GPIO引脚可以被配置为输出模式,用于驱动外部设备(例如LED、继电器等);也可以被配置为输入模式,用于读取外部设备的状态(例如传感器信号、按钮状态等)。 在嵌入式系统和电子设备中,GPIO接口被广泛用于连接和控制各种外部设备,例如显示屏、传感器、开关、电机等。通过GPIO接口,可以实现对硬件的直接控制,从而提高系统的灵活性和扩展性[^1]。 ### 使用方法 使用GPIO接口通常需要以下几个步骤: 1. **初始化配置**:根据需求配置GPIO引脚的工作模式,例如输入模式、输出模式、上拉/下拉电阻设置等。这些配置通常通过寄存器操作或库函数完成。 2. **输入/输出操作**:在配置完成后,可以通过GPIO引脚读取外部信号(输入操作)或向外部设备发送信号(输出操作)。例如,读取一个按钮的状态或控制一个LED的亮灭。 3. **中断处理**:某些GPIO引脚支持中断功能,可以在外部信号发生变化时触发中断,从而实现异步事件的快速响应。例如,当按钮被按下时触发中断并执行相应的处理程序。 以下是一个简单的Python代码示例,用于控制GPIO引脚的输出状态(假设使用Raspberry Pi的GPIO库): ```python import RPi.GPIO as GPIO import time # 设置GPIO模式为BCM编号 GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 设置GPIO引脚为输出模式 GPIO.setup(18, GPIO.OUT) try: while True: # 输出高电平 GPIO.output(18, GPIO.HIGH) time.sleep(1) # 等待1秒 # 输出低电平 GPIO.output(18, GPIO.LOW) time.sleep(1) # 等待1秒 finally: # 清理GPIO资源 GPIO.cleanup() ``` ### 技术文档 对于具体的GPIO接口技术文档,通常需要参考所使用硬件平台的官方文档。例如,对于Raspberry Pi,可以参考[Raspberry Pi官方文档](https://www.raspberrypi.org/documentation/);对于STM32微控制器,可以参考ST官方提供的[STM32参考手册](https://www.st.com/content/st_com/en/products/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus.html)。这些文档通常包括GPIO寄存器的详细描述、配置方法以及使用示例。 此外,许多开发板和芯片厂商会提供相关的开发工具包(SDK)和库函数,以简化GPIO接口的使用。例如,Raspberry Pi的`RPi.GPIO`库和`pigpio`库,Arduino的`digitalWrite`和`digitalRead`函数等,均提供了对GPIO接口的高级封装,使得开发者无需直接操作寄存器即可完成GPIO的配置和使用[^2]。
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