LED

来源：互联网发布：皮鞋设计软件编辑：程序博客网时间：2024/05/16 18:23

一、LED控制编程 1、电路原理图【底板】env\DataSheet\x6818bv2.pdf 如果让LED1亮(D25)，找到'对应标号'为GPIOC12为低电平反之--------------------------------------高电平【核心板】env\DataSheet\x4418cv3_release20150713.pdf 在核心板里面'搜索标号'GPIOC12 找到GPIOC12'导线接到对应CPU的管脚'W15上，或者说接到 CPU GPIOC12管脚上。问题：运行在ARM CORE （CPU）中的程序如何才能控制GPIOC12管教上电平的变化？答案：在CPU的说明书里面 DataSheet 文件夹中：SEC_S5P6818X_Users_Manual_PReliminary_Ver_0.00.pdf <第16章> 2、CPU数据手册 --->P 56. ' I/O Function Description CPU上一共有 537 个管脚，<第16章>可用于通用GPIO的有 160 个管脚。 --->P 68. W15 - Alternate Function1[功能1] - GPIOC12 - I/O >>硬件工程师使用CPU芯片时，关注CPU上的管脚 >>软件工程师使用CPU芯片时，关注'CPU内部的特殊功能寄存器'(register) >>每隔特殊功能寄存器都是32bit ' GPIO[X]00 ---> CPU手册GPIOx 00pin --->P 757. - 16.5.1.8 GPIOxALTFN0 GPIOCALTFN0 - bit[25:24] - 01=Function1 [01=功能1，即对应I/O功能] Address： 0xc001c020 --->P 745. - 16.5.1.2 GPIOxOUTENB GPIOCOUTENB - bit[12] - 1=Output Mode [0/1=输入/输出功能] Address： 0xc001c004 --->P 745. - 16.5.1.1 GPIOxOUT GPIOCOUT - bit[12] - 1=High Level [0/1=输出低/高电平] Address： 0xc001c000 3、C语言回顾 - register register 关键字 register int i; // int i; 默认在内存数据段中，加register关键字就把变量i的这所占4个字节的存储空间放在CPU的寄存器中，可以加快变量i的访问速度 3.1 C语言指针

    int a = 100;    * (&a) = 100;    0xc001c000   // 常量    (int*)0xc001c000   // 地址    * ((int*)0xc001c000) = 0x100;   // 写入数据，按int-4字节写入0x100volatile 的作用，以及哪种场合需要使用该关键字？（课后查资料）>>表示'一个变量也许会被后台程序意想不到的修改'。变量如果加了volatile修饰，则会从内存重新装载内容，而不是直接从寄存器拷贝内容。volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。>>寄存器地址要加volatile修饰，主要是因为寄存器里面的值是随时变化的。    我们读取数据的时候，CPU直接到内存里面取值，而不是到cache里面。    1) 并行设备的硬件寄存器；    2) 中断服务子程序中会访问到的非自动变量；    3) 多线程应用中被及格任务共享的变量；例如：
    volatile int i = 10;    int a = i;    // 其他代码，并未告诉编译器，对i进行过操作    int b = i;"volatile 指出i是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是，由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作，它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读，这样以来，如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说 volatile 可以保证特殊地质的稳定访问。"
    // 访问特殊功能寄存器的时候需要加 volatile 关键字，正确的写法：    a = * ((volatile unsigned int*)0xc001c000);    // 下面此条做法，不但将bit12清0，也导致其他的bit被清0了，错误！！    * ((volatile unsigned int*)0xc001c000) = 0x00;3.2 位运算    假设需要将 0xc001c020 寄存器的[25:24]bit位设置为 01 ，    * ((volatile unsigned int*)0xc001c020) &= ~(0x03000000);  // 第一步    // 32bit :             xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx     // 0x03000000          0000 0011 0000 0000 0000 0000 0000 0000    // ~(0x03000000)       1111 1100 1111 1111 1111 1111 1111 1111    // &= ~(0x03000000)    xxxx xx00 xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx    * ((volatile unsigned int*)0xc001c020) |= 0x01000000;  // 第二步    //  32bit : xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx     //                 01 ([25:24]bit)    //        0x0______01_0____0____0____0____0____0    "实际做法："    * ((volatile unsigned int*)0xc001c020) &= ~(3<<24);  // 第一步    * ((volatile unsigned int*)0xc001c020) |= (1<<24);  // 第二步<tips>$:'file a.out// file 命令可以用来分析文件的一些属性。x86-64 是x86的64位平台运行。4. 编码    vi led.c/** 代码演示 **/#define  GPIOC_OUT     *((volatile unsigned int*)0xc001c000)#define  GPIOC_OUTENB  *((volatile unsigned int*)0xc001c004)#define  GPIOC_ALTFN0  *((volatile unsigned int*)0xc001c020)void delay (unsigned int); void led_test (void) {    // 配置对应管脚为GPIO功能    GPIOC_ALTFN0 &= ~ (3 << 24); // clear bit 24,25    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 24); // set bit 24    // 选择为输出功能    GPIOC_OUTENB |= (1 << 12); // OUTPUT    while (1) {        // 亮 - 输出低电平        GPIOC_OUT &= ~ (1 << 12); // clear bit 12        delay (0x1000000);        // 灭 - 输出高电平        GPIOC_OUT |= (1 << 12); // set bit 12        delay (0x1000000);    }}// delay函数的实现不能放前面，只能先声明后实现void delay (unsigned int n) {    unsigned int i = 0;    for (i = n; i != 0; i--); // CPU执行空操作来耗时}5. arm编译器
5.1 安装arm交叉编译器>>位置：/home/tarena/workdir/arm-linux-gcc/    'arm-cortex_a9-eabi-4.7-eglibc-2.18.tar.gz    权限不够时解决方法：    1> $:' sudo ...    2> $:' sudo chmod +w /opt/ -R    3> $:' sudo chmod 777 /opt/ -R    // 将交叉编译器tar包文件拷贝到/opt/下，在此文件夹下解压缩    $:'cd ~/opt/    $:'sudo cp ~/workdir/arm..<table>/arm... .tar.gz .    $:'sudo tar xvf *.gz>>位置：/opt/arm-cortex_a9-eabi-4.7-eglibc-2.18/bin/    'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-gcc    $:'vi ~/.bashrc>>添加：<shift + g> // 添加到文件尾    'PATH=$PATH:/opt/arm-cortex_a9-eabi-4.7-eglibc-2.18/bin    $:'source ~/.bashrc5.2 编译程序希望编译出来的程序不使用共享库 （因为是裸板）    1)编译    $:'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-gcc -c -nostdlib led.c -o led.o    2)连接    $:'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-ld -nostdlib -nostartfiles -Ttext=0x48000000 -eled_test led.o -o led        // -no stdlib 不连接标准库文件        // -no startfiles 不连接系统标准启动文件        // -Ttext 指定代码段的起始地址        // -e 指定入口点函数，默认找_start    3)去掉附加信息，生成二进制文件    $:'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-objcopy -O binary led led.bin    $:' file led.bin<tips>$:'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-readelf -d a.out// 显示可执行文件a.out文件中所需的共享库.so信息$:'arm-cortex_a9-linux-gnueabi-objdump -S led// 反汇编的命令，查看文件的具体的函数及信息6. 下载运行:  X6818# 命令行    $:' cp led.bin /tftpboot/    X6818#:'tftp 48000000 led.bin   // uboot下数字都识别为十六进制    X6818#:' go led.bin<tips>执行tftp 48000000 led.bin 时 Ubuntu-server报 T..T..T...时需重启服务器：$:'sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart补充：编程错误>>语法错误：    '只关注只解决第一个错误。逻辑错误：    ' printf / gdb    1. 是不是硬件问题？        env/led.bin放进去，灯亮硬件没问题（或者换到别人电脑上试一试）    2. 如果是软件问题，怎么查？        修改led.c的逻辑        让对应管脚一直输出高电平        拿万用表量一下对应的管脚上是否是高电平。env/BCompare-3.3.4.14431.zip   // 工具，对比文件夹和文件里面不同之处<tips>vi中的命令模式下：e ../xxx.c    // 在vi中直接打开别的文件练习：    1. LED1和LED2交替闪烁。（理清楚今天的整个流程，看手册，理流程）    2. beep蜂鸣器的控制管脚相关数据准备：'led1 - GPIOC12 - W15 - Function1    GPIOCALTFN0 - 0xc001c020 - bit[25:24] - 01=Function1 (I/O功能)    GPIOCOUTENB - 0xc001c004 - bit[12] - 1=Output Mode (输出功能)    GPIOCOUT - 0xc001c000 - bit[12] - 1=High Level (0/1 低高电平)'led2 - GPIOC7 - AE21 - Function1    GPIOCALTFN0 - 0xc001c020 - bit[15:14] - 01    GPIOCOUTENB - 0xc001c004 - bit[7] - 1    GPIOCOUT - 0xc001c000 - bit[7] - 1'led3 - GPIOC11 - W14 - Function1    GPIOCALTFN0 - 0xc001c020 - bit[23:22] - 01    GPIOCOUTENB - 0xc001c004 - bit[11] - 1    GPIOCOUT - 0xc001c000 - bit[11] - 1'led4 - GPIOB26 - MCU_SPI_WP AC25 - Function1 (暂略)/** 代码演示 **/#define GPIOC_ALTFN0  *((volatile unsigned int*)0xc001c020)#define GPIOC_OUTENB  *((volatile unsigned int*)0xc001c004)#define GPIOC_OUT     *((volatile unsigned int*)0xc001c000)void delay (unsigned int);void led_run (void) {    // 配置GPIOC管脚    // led1 25:24    GPIOC_ALTFN0 &= ~ (3 << 24);    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 24);    // led2 15:14    GPIOC_ALTFN0 &= ~ (3 << 14);    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 14);    // led3 23:22    GPIOC_ALTFN0 &= ~ (3 << 22);    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 22);    // 设置输出功能    GPIOC_OUTENB |= (1 << 12);    GPIOC_OUTENB |= (1 << 11);    GPIOC_OUTENB |= (1 << 7);     for (;;) {        GPIOC_OUT &= ~ (1 << 12); // led1        delay (0x800000);        GPIOC_OUT &= ~ (1 << 11); // led2         delay (0x800000);        GPIOC_OUT &= ~ (1 << 7); // led3        delay (0x800000);        GPIOC_OUT |= (1 << 12);         delay (0x800000);        GPIOC_OUT |= (1 << 11);         delay (0x800000);        GPIOC_OUT |= (1 << 7);         delay (0x800000);    }   }void delay (unsigned int n) {    unsigned int i;    for (i = n; i; --i);}    2. beep蜂鸣器的控制' beep蜂鸣器 - PWM2[GPIOC14] - AD12 - Function2    GPIOCALTFN0 - 0xc001c020 - bit[29:28] - 10=Function2 (I/O功能)    GPIOCOUTENB - 0xc001c004 - bit[14] - 1=Output Mode (输出功能)    GPIOCOUT - 0xc001c000 - bit[14] - 1=High Level (0/1 低高电平)
/** 代码演示 **/#define GPIOC_ALTFN0  *((volatile unsigned int*)0xc001c020)#define GPIOC_OUTENB  *((volatile unsigned int*)0xc001c004)#define GPIOC_OUT     *((volatile unsigned int*)0xc001c000)void delay (unsigned int);void beep_run (void) {    // 配置GPIO管脚    GPIOC_ALTFN0 &= ~(3 << 28);    GPIOC_ALTFN0 |= (2 << 28);    // 设置输出功能    GPIOC_OUTENB |= (1 << 14);    for (;;) {        GPIOC_OUT &= ~(1 << 14); // 低电平 - 鸣叫        delay (0x2000000);        GPIOC_OUT |= (1 << 14); // 高电平 - 不叫 (无延时和停止蜂鸣效果)        delay (0x2000000);    }   }void delay (unsigned int n) {    unsigned int i;    for (i = n; i; --i);}

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