arm裸机【4】 --- 一步步点亮LED(一）

最新推荐文章于 2024-03-20 15:35:21 发布

PCONST

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分类专栏： # arm裸机初体验文章标签：嵌入式 arm

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1、一步步点亮LED1_硬件工作原理及原理图查阅

在这里插入图片描述

查阅原理图，发现开发板上一共有5颗LED。其中一颗D26的接法是：正极接5V，负极接地。因此这颗LED只要上电就会常亮。因此我们分析这颗LED是电源指示灯。
剩下4颗LED的接法是：正极接3.3V，负极接了SoC上的一个引脚（GPIO），具体详细接法是：
D22：GPJ0_3
D23：GPJ0_4
D24：GPJ0_5
D25：PWMTOUT1(GPD0_1)

2、数据手册查阅及相关寄存器浏览

GPIO概念的引入
GPIO:general purpose input output 通用输入输出
GPIO就是芯片的引脚（芯片上的引脚有些不是GPIO，只有一部分是），作为GPIO的这类引脚，他的功能和特点是可以被编程控制它的工作模式，也可以编程控制他的电压高低等。
通过之前的分析我们知道，我们设计电路时就把LED接在了一个GPIO上，这样我们就可以通过编程控制GPIO的模式和输入输出值来操控LED亮还是灭；如果你当时设计电路时把LED接在非GPIO上那就不可能了。

阅读数据手册中有关部分
当我们想要通过编程操控GPIO来操作LED时，我们首先需要通读一下S5PV210的数据手册中有关于GPIO的部分，这部分在数据手册的Section2.2中。

GPIO相关的寄存器介绍
回忆下之前说过的，软件操作硬件的接口是：寄存器。
我们当前要操作的硬件是LED，但是LED实际是通过GPIO来间接控制的，所以当前我们实际要操作的设备其实是SoC的GPIO。要操作这些GPIO，必须通过设置他们的寄存器。

查阅数据手册可知，GPJ0相关的寄存器有以下：
GPJ0CON, （GPJ0 control）GPJ0控制寄存器，用来配置各引脚的工作模式	
GPJ0DAT, （GPJ0 data）当引脚配置为input/output模式时，寄存器的相应位和引脚的电平高低相对应。
GPJ0PUD, （pull up down）控制引脚内部弱上拉、下拉
GPJ0DRV, （driver）配置GPIO引脚的驱动能力
GPJ0CONPDN，（记得是低功耗模式下的控制寄存器）
GPJ0PUDPDN  （记得是低功耗模式下的上下拉寄存器）
注：在驱动LED点亮时，应该将GPIO配置为output模式。

实际上真正操控LED的硬件，主要的有：GPJ0CON, GPJ0DAT 这么2个。
如何点亮LED，编程的步骤是：
1、操控GPJ0CON寄存器中，选中output模式
2、操控GPJ0DAT寄存器，相应的位设置为0

3、从零开始手写汇编点亮LED

a、GPxCON、GPxDAT寄存器分析

GPJ0端口一共有8个引脚，分别记住：GPJ0_0 ～ GPJ0_7，相关重要寄存器就是GPJ0CON和GPJ0DAT
GPJ0CON寄存器中设置8个引脚的工作模式（32/8=4，每个引脚可以分到4位，譬如GPJ0_0对应的bit位为bit0 ~ bit3 ，GPJ0_3对应的位为bit12~bit15。工作方法是：给相应的寄存器位写入相应的值，该引脚硬件就会按照相应的模式去工作。譬如给bit12～bit15写入0b0001，GPJ0_3引脚就成为输出模式了）

b、从零开始写代码操作寄存器

需要哪些先决条件才能写呢？
1. 硬件接法和引脚：GPJ0_3 GPJ0_4 GPJ0_5 低电平亮/高电平灭
2. GPJ0CON（0xE0200240）寄存器和GPJ0DAT（0xE0200244）寄存器
3. 工程管理：Makefile等
根据以上分析，我们就知道代码的写法了，代码所要完成的动作就是：
把相应的配置数据写入相应的寄存器即可。

.globl _start

_start:
	 设置GPJ2CON的bit[0:15]，配置GPJ2_0/1/2/3引脚为输出功能
	// 设置GPJ0CON的bit[12:23]，配置GPJ0_3/4/5引脚为输出功能
	ldr r1, =0xE0200240 					
	ldr r0, =0x00111000
	str r0, [r1]

	mov r2, #0x1000
	
led_blink:
	 设置GPJ2DAT的bit[0:3]，使GPJ2_0/1/2/3引脚输出低电平，LED亮
	// 设置GPJ0DAT的bit[3:5]，使GPJ0_3/4/5引脚输出低电平，LED亮
	ldr r1, =0xE0200244 					
	mov r0, #0
	str r0, [r1]

	// 延时
	bl delay							

	 设置GPJ2DAT的bit[0:3]，使GPJ2_0/1/2/3引脚输出高电平，LED灭
	// 设置GPJ0DAT的bit[3:5]，使GPJ0_3/4/5引脚输出高电平，LED灭
	ldr r1, =0xE0200244 					
	mov r0, #0x38
	str r0, [r1]

	// 延时
	bl delay	

	sub r2, r2, #1
	cmp r2,#0
	bne led_blink


halt:
	b halt


delay:
	mov r0, #0x900000
delay_loop:
	cmp r0, #0
	sub r0, r0, #1
	bne delay_loop
	mov pc, lr

c、编译、下载、运行看结果

译时用我们的工程管理，直接make编译得到led.bin和210.bin
下载运行可以用usb启动dnw下载；也可以用sd卡烧录下载，根据自己的情况用
一般都用usb下载，因为方便。如果电脑主板插上dnw会死机没法解决，那只有sd卡下载启动了。
注意：开发板上按下电源键之后4颗LED默认都是半亮的，当我们下载程序后其中3颗变的很亮，这说明我们的程序已经运行了。