嵌入式Linux設備驅動開發之:GPIO驅動程序實例

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/257110.htm

11.3.1GPIO工作原理

FS2410開發板的S3C2410處理器具有117個多功能通用I/O（GPIO）埠管腳，包括GPIO8個埠組，分別為GPA（23個輸出埠）、GPB（11個輸入/輸出埠）、GPC（16個輸入/輸出埠）、GPD（16個輸入/輸出埠）、GPE（16個輸入/輸出埠）、GPF（8個輸入/輸出埠）、GPH（11個輸入/輸出埠）。根據各種系統設計的需求，通過軟體方法可以將這些埠配置成具有相應功能（例如：外部中斷或數據總線）的埠。

為了控制這些埠，S3C2410處理器為每個埠組分別提供幾種相應的控制寄存器。其中最常用的有埠配置寄存器（GPACON~GPHCON）和埠數據寄存器（GPADAT~GPHDAT）。因為大部分I/O管腳可以提供多種功能，通過配置寄存器（PnCON）設定每個管腳用於何種目的。數據寄存器的每位將對應於某個管腳上的輸入或輸出。所以通過對數據寄存器（PnDAT）的位讀寫，可以進行對每個埠的輸入或輸出。

在此主要以發光二極體（LED）和蜂鳴器為例，討論GPIO設備的驅動程序。它們的硬體驅動電路的原理圖如圖11.4所示。

圖11.4LED（左）和蜂鳴器（右）的驅動電路原理圖

在圖11.4中，可知使用S3C2410處理器的通用I/O口GPF4、GPF5、GPF6和GPF7分別直接驅動LEDD12、D11、D10以及D9，而使用GPB0埠驅動蜂鳴器。4個LED分別在對應埠（GPF4~GPF7）為低電平時發亮，而蜂鳴器在GPB0為高電平時發聲。這5個埠的數據流方向均為輸出。

在表11.15中，詳細描述了GPF的主要控制寄存器。GPB的相關寄存器的描述與此類似，具體可以參考S3C2410處理器數據手冊。

表11.15 GPF埠（GPF0-GPF7）的主要控制寄存器

寄存器	地址		R/W	功能	初始值
GPFCON	0x56000050		R/W	配置GPF埠組	0x0
GPFDAT	0x56000054		R/W	GPF埠的數據寄存器	未定義
GPFUP	0x56000058		R/W	GPF埠的取消上拉寄存器	0x0
GPFCON	位	描述
GPF7	[15:14]	00=輸入01=輸出10=EINT711=保留
GPF6	[13:12]	00=輸入01=輸出10=EINT611=保留
GPF5	[11:10]	00=輸入01=輸出10=EINT511=保留
GPF4	[9:8]	00=輸入01=輸出10=EINT411=保留
GPF3	[7:6]	00=輸入01=輸出10=EINT311=保留
GPF2	[5:4]	00=輸入01=輸出10=EINT211=保留
GPF1	[3:2]	00=輸入01=輸出10=EINT111=保留
GPF0	[1:0]	00=輸入01=輸出10=EINT011=保留

GPFDAT	位	描述
GPF[7:0]	[7:0]	每位對應於相應的埠，若埠用於輸入，則可以通過相應的位讀取數據；若埠用於輸出，則可以通過相應的位輸出數據；若埠用於其他功能，則其值無法確定。

GPFUP	位	描述
GPF[7:0]	[7:0]	0：向相應埠管腳賦予上拉(pull-up)功能 1：取消上拉功能

為了驅動LED和蜂鳴器，首先通過埠配置寄存器將5個相應寄存器配置為輸出模式。然後通過對埠數據寄存器的寫操作，實現對每個GPIO設備的控制（發亮或發聲）。在下一個小節中介紹的驅動程序中，s3c2410_gpio_cfgpin()函數和s3c2410_gpio_pullup()函數將進行對某個埠的配置，而s3c2410_gpio_setpin()函數實現向數據寄存器的某個埠的輸出。

linux作業系統文章專題:linux作業系統詳解（linux不再難懂）

linux相關文章:linux教程

蜂鳴器相關文章:蜂鳴器原理