LPC1100 系列_5.外设接口详解

5. 外设接口详解

5.1 GPIO（通用输入输出端口）

5.1.1 GPIO 基本原理

通用输入输出端口（GPIO）是单片机中最基本的外设接口之一，用于控制外部设备的输入和输出。GPIO 可以配置为输入或输出模式，具有多种功能，如中断检测、上拉/下拉电阻配置等。LPC1100 系列单片机的 GPIO 端口通常由多个寄存器控制，包括数据寄存器、方向寄存器、中断寄存器等。

5.1.2 GPIO 寄存器

LPC1100 系列单片机的 GPIO 寄存器主要包括以下几类：

• 数据寄存器（FIOxSET 和 FIOxCLR）：用于设置或清除端口的输出值。
• 方向寄存器（FIODIR）：用于配置端口的方向，即输入或输出。
• 中断寄存器（FIOINTENSET/FIOINTENCLR、FIOINTSTATR/FIOINTSTATF、FIOINTSTATR）：用于配置和检测 GPIO 中断。
• 状态寄存器（FIOPIN）：用于读取端口的输入值。

5.1.3 GPIO 配置

GPIO 的配置通常包括以下几个步骤：

1. 配置端口方向：使用 FIODIR 寄存器设置端口为输入或输出。
2. 设置初始输出值：使用 FIOxSET 和 FIOxCLR 寄存器设置端口的初始输出值。
3. 配置中断：使用 FIOINTENSET 和 FIOINTENCLR 寄存器启用或禁用中断，使用 FIOINTSTATR 和 FIOINTSTATF 寄存器检测中断状态。

5.1.4 GPIO 示例

5.1.4.1 配置 GPIO 为输出

以下示例代码展示了如何配置 GPIO 为输出并控制 LED 的亮灭：

#include "LPC11xx.h"

#define LED_PORT (1)          // LED 连接在 PORT1
#define LED_PIN  (21)         // LED 连接在 PIN21

void GPIO_Init(void) {
   
   
    // 配置 GPIO 方向
    LPC_GPIO1->DIR |= (1 << LED_PIN);  // 设置 GPIO1 的 PIN21 为输出
}

void LED_Toggle(void) {
   
   
    // 切换 LED 状态
    LPC_GPIO1->DATA ^= (1 << LED_PIN);  // 切换 GPIO1 的 PIN21 输出值
}

int main(void) {
   
   
    // 初始化 GPIO
    GPIO_Init();

    while (1) {
   
   
        LED_Toggle();  // 切换 LED 状态
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
   
     // 延时
            __NOP();
        }
    }
}

5.1.4.2 配置 GPIO 为输入并检测按键

以下示例代码展示了如何配置 GPIO 为输入并检测按键的状态：

#include "LPC11xx.h"

#define BUTTON_PORT (0)       // 按键连接在 PORT0
#define BUTTON_PIN  (7)       // 按键连接在 PIN7

void GPIO_Init(void) {
   
   
    // 配置 GPIO 方向
    LPC_GPIO0->DIR &= ~(1 << BUTTON_PIN);  // 设置 GPIO0 的 PIN7 为输入
    LPC_GPIO0->DIR |= (1 << LED_PIN);     // 设置 GPIO1 的 PIN21 为输出
}

void GPIO_ISR(void) __attribute__((naked));
void GPIO_ISR(void) {
   
   
    // 中断处理函数
    if (LPC_GPIO0->INTSTATR & (1 << BUTTON_PIN)) {
   
   
        // 按键被按下
        LPC_GPIO1->DATA ^= (1 << LED_PIN);  // 切换 LED 状态
        LPC_GPIO0->INTCLR =