【Autosar】MCAL - PORT（NXP - S32K14x）

MCAL - PORT（NXP - S32K14x）

MCAL - 汇总

配置工具：EB Tresos Studio
芯片类型：S32K146

1. 概述

Port模块主要功能在于芯片引脚的配置。

2. API

函数	描述
Port_Init	Port模块初始化
Port_SetPinDirection	设置引脚方向
Port_RefreshPortDirection	刷新引脚方向配置
Port_GetVersionInfo	获取Port模块版本号
Port_SetPinMode	设置引脚模式

3. 配置介绍

3.1 配置项

PortPin Mode:引脚模式

PortPin Direction:引脚输入/输出方向

PortPin Level Value:引脚输出电平

PortPin DSE:引脚驱动能力

PortPin PE:上拉/下拉使能

PortPin PS:上拉/下拉

PortPin Pcr:引脚对应寄存器序号

针对不同的芯片，参考手册已经给出了每个端口可用的引脚数。这里要注意的是每个端口都是有32个PCR寄存器，各芯片启用都是不一致的，例如s32k146的PORT A只是启用了32个中的25个。各个芯片具体的配置可以在S32K-RM参考手册的附件中找到。

计算方式：pcr index = 32 * (PORT Index) + Pin

示例：PTE3 = 32 * 4 + 3 = 131

如下图所示，在【S32K-RM.pdf】附件中可以找到对应芯片的引脚功能。

3.2 General

3.2.1 NotUsedPortPin

该部分是为了统一配置未使用的端口。为了降低MCU功耗，可以设置成以下配置：

3.2.2 PortGeneral

该部分是使能Api，根据需求开启或关闭

Port SetPinMode Does Not Touch GPIO Levels:设置引脚模式时不将引脚电平设置为初始值

在Port_Ipw_SetPinMode函数中可以看到下面这段代码，当引脚配置为输出模式的时候，若Port SetPinMode Does Not Touch GPIO Levels为false，则会将输出电平配置为PortPin Level Value设置的状态。

#if (STD_OFF == PORT_SETPINMODE_DOES_NOT_TOUCH_GPIO_LEVEL)
if((PORT_PIN_IN != ePadDirection) && (PORT_PIN_HIGH_Z != ePadDirection))
{
    Port_Port_Ci_SetGpioPadOutput(PinIndex, pConfigPtr);
}
#endif /* (STD_OFF == PORT_SETPINMODE_DOES_NOT_TOUCH_GPIO_LEVEL) */    

3.3 引脚配置

3.3.1 PortContainer

PortContainer只是一个容器，为了让可以理解为一个目录，为了方便快速找到配置的引脚，对引脚做分类管理。例如我这里建了一个GPIO容器，该容器里面专门配置GPIO模式的引脚，然后建了一个JTAG的容器，该容器里面专门配置JTAG引脚。

配置完引脚后，记得刷新容器中的引脚个数

3.3.2 PortPin

该部分用于引脚配置，在PortPin中可以创建引脚配置，双击序号进入详细配置。

在详细配置界面中配置引脚的PCR序号、引脚模式、上拉/下拉、引脚方向、引脚输出电平。

示例：PTE3 输出高电平：

PortPin Direction Changeable:是否能修改引脚方向（前提是勾选Port Development Error Detect ）

在Port_Port_Ci_SetPinDirection函数中可以看到如下代码，bDC就是该配置项配置的值，在设置引脚方向之前会先判断这个值。

#if (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT)
    /* Check the Direction changeability option */
    /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_7 Violates MISRA 2004 Required Rule 17.4 */
    if (((boolean)TRUE == pConfigPtr->pUsedPadConfig[PinIndex].bDC) || ((uint16)0 != (u16PinChangeDirFlagWord & (uint16)(1UL<<u8PinDescBitOffset))))
    {
#endif /* (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT) */
        /* Enter critical region */
        SchM_Enter_Port_PORT_EXCLUSIVE_AREA_03();
        /* Configures Port Pin as Output */
        if (PORT_PIN_OUT == eDirection)
        {
            /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_5 Violates MISRA 2004 Required Rule 11.1, cast from unsigned long to pointer. */
            /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_10 A cast should not be performed between a pointer type and an integral type. */
            REG_BIT_SET32(GPIO_PDDR_ADDR32(GPIO_PORT_U32(Pin)), (uint32)(1UL << GPIO_CHANNEL_U32(Pin)));
        }
        /* Configures Port Pin as Input or High-Z*/
        else if ((PORT_PIN_IN == eDirection) || (PORT_PIN_HIGH_Z == eDirection))
        {
            /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_5 Violates MISRA 2004 Required Rule 11.1, cast from unsigned long to pointer. */
            /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_10 A cast should not be performed between a pointer type and an integral type. */
            REG_BIT_CLEAR32(GPIO_PDDR_ADDR32(GPIO_PORT_U32(Pin)), (uint32)(1UL << GPIO_CHANNEL_U32(Pin)));

            /* Check if the pin is HIGH-Z. In this case the driver needs to disable port input in PIDR register of GPIO IP*/
            if(PORT_PIN_HIGH_Z == eDirection)
            {
                /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_5 Violates MISRA 2004 Required Rule 11.1, cast from unsigned long to pointer. */
                /* @violates @ref Port_Port_Ci_C_REF_10 A cast should not be performed between a pointer type and an integral type. */
                REG_BIT_SET32(GPIO_PIDR_ADDR32(GPIO_PORT_U32(Pin)), (uint32)(1UL << GPIO_CHANNEL_U32(Pin)));
            }
        }
        else
        {
            /* Do nothing */
        }
        /* Exit critical region */
        SchM_Exit_Port_PORT_EXCLUSIVE_AREA_03();
#if (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT)
    }
    /* Direction changeability is NOT supported */
    else
    {
        PinDirError = (Std_ReturnType)E_NOT_OK;
    }
#endif /* (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT) */

PortPin Mode Changeable:是否能修改引脚模式（前提是勾选Port Development Error Detect ）

在Port_SetPinMode函数中可以看到如下代码，bMC就是该配置项配置的值，在设置引脚模式之前会先判断这个值。`

/* Check if port is initialized */
if (NULL_PTR == Port_pConfig)
{
    (void)Det_ReportError((uint16)PORT_MODULE_ID, (uint8)PORT_INSTANCE_ID, (uint8)PORT_SETPINMODE_ID, (uint8)PORT_E_UNINIT);
}
/* Check port pin validity */
else if (Pin >= (Port_PinType)Port_pConfig->u16NumPins)
{
    (void)Det_ReportError((uint16)PORT_MODULE_ID, (uint8)PORT_INSTANCE_ID, (uint8)PORT_SETPINMODE_ID, (uint8)PORT_E_PARAM_PIN);
}
/* Check port pin mode Unchangeable */
/** @violates @ref PORT_C_REF_5 Array indexing shall be the only allowed form of pointer arithmetic */
else if((boolean)FALSE == (boolean) Port_pConfig->pUsedPadConfig[Pin].bMC)
{
    (void)Det_ReportError((uint16)PORT_MODULE_ID, (uint8)PORT_INSTANCE_ID, (uint8)PORT_SETPINMODE_ID, (uint8)PORT_E_MODE_UNCHANGEABLE);
}
else
    #endif /* (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT) */
{
    /* Sets the port pin direction */
    #if (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT)
    u8PinModeError = (uint8)Port_Ipw_SetPinMode(Pin, Mode, Port_pConfig);
    #else
    (void)Port_Ipw_SetPinMode(Pin, Mode, Port_pConfig);
    #endif

    #if (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT)
    if (PORT_E_PARAM_INVALID_MODE == u8PinModeError)
    {
        (void)Det_ReportError((uint16)PORT_MODULE_ID, (uint8)PORT_INSTANCE_ID, (uint8)PORT_SETPINMODE_ID, (uint8)PORT_E_PARAM_INVALID_MODE);
    }
    #endif /* (STD_ON == PORT_DEV_ERROR_DETECT) */
}

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参考资料：

S32K-RM.pdf - NXP

AUTOSAR_MCAL_PORT_UM[1].pdf - NXP