2、恩智浦-车规级-MCU -S32K11X GPIO实验

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2、恩智浦车规级 MCU S32K11X：GPIO实验

1、GPIO 简介

S32K11X系列芯片总共有五个GPIO口，GPIOA_{GPIOE(称为：PORTA5}PORTA0、PORTA7、PORTA13~PORTA10、PORTB7 _{PORTB0、PORTB13、PORTC9}PORTC0、PORTC16_{PORTC14、PORTD3}PORTD0、PORTD15、PORTD16~PORTD15、PORTE5 ~PORTE4、PORTE9 ~PORTE8）。

GPIO信号描述

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2、GPIO 通用寄存器

2.1、GPIO端口内存映射~GPIO ports memory map

注意：在S32K11x中,GPIO只能通过0x400F_F000的交叉接口访问。

2.2、GPIO寄存器重置值~GPIO register reset values

GPIO寄存器支持支持8/16/32位；

2.3、GPIO寄存器描述

2.3.1、GPIO Memory map

GPIOA base address: 400F_F000h

GPIOB base address: 400F_F040h

GPIOC base address: 400F_F080h

GPIOD base address: 400F_F0C0h

GPIOE base address: 400F_F100h

2.3.2、PDOR-端口数据输出寄存器~Port Data Output Register

此寄存器配置在每个通用输出引脚上驱动的逻辑级别。

2.3.3、PSOR-端口集输出寄存器~Port Set Output Register

此寄存器配置是否设置PDOR的字段。

0：PDORn中对应的位不改变；

1：PDORn中对应的位被设置为逻辑1；

2.3.4、PCOR-端口清除输出寄存器~Port Clear Output Register

此寄存器配置是否清除PDOR的字段。

0：PDORn中对应的位不改变；

1：PDORn中对应的位被清除为逻辑0；

2.3.5、PTOR-端口切换输出寄存器：Port Toggle Output Register

此寄存器可切换在每个通用输出引脚上驱动的逻辑级别。

0：PDORn中对应的位不改变；

1：PDORn中对应的位被设置为其现有逻辑状态的倒数；

2.3.6、PDIR-端口数据输入寄存器：Port Data Input Register

这个寄存器捕获被驱动到每个通用输入引脚中的逻辑级别

0：引脚逻辑级别为逻辑0，或未配置为由数字功能使用；

1：引脚逻辑级别为逻辑1；

2.3.7、PDDR-端口数据方向寄存器：Port Data Direction Register

PDDR为输入或输出配置单个端口引脚

0：引脚被配置为GPIO功能的通用输入。如果在GPIOx_PIDR寄存器中的端口输入被禁用，则引脚将为高z；

1：引脚被配置为GPIO功能的通用输出；

2.3.8、PIDR-端口输入禁用寄存器：Port Input Disable Register

此寄存器禁止每个通用引脚作为输入

0：引脚配置为通用输入，只要引脚配置用于任何数字功能；

1：引脚未配置为通用用途输入。相应的端口数据输入寄存器位将读取为零；

3、GPIO函数封装

3.1、用枚举类型定义全部IO口

typedef enum { 
    /* PTA端口 */ //0~31 PTA0, PTA1, PTA2, PTA3, PTA4, PTA5, PTA6, PTA7, PTA8, PTA9, PTA10, PTA11, PTA12, PTA13, PTA14, PTA15, PTA16, PTA17, PTA18, PTA19, PTA20, PTA21, PTA22, PTA23, PTA24, PTA25, PTA26, PTA27, PTA28, PTA29, PTA30, PTA31, /* PTB端口 */ //32~63 PTB0, PTB1, PTB2, PTB3, PTB4, PTB5, PTB6, PTB7, PTB8, PTB9, PTB10, PTB11, PTB12, PTB13, PTB14, PTB15, PTB16, PTB17, PTB18, PTB19, PTB20, PTB21, PTB22, PTB23, PTB24, PTB25, PTB26, PTB27, PTB28, PTB29, PTB30, PTB31, /* PTC端口 */ PTC0, PTC1, PTC2, PTC3, PTC4, PTC5, PTC6, PTC7, PTC8, PTC9, PTC10, PTC11, PTC12, PTC13, PTC14, PTC15, PTC16, PTC17, PTC18, PTC19, PTC20, PTC21, PTC22, PTC23, PTC24, PTC25, PTC26, PTC27, PTC28, PTC29, PTC30, PTC31, /* PTD端口 */ PTD0, PTD1, PTD2, PTD3, PTD4, PTD5, PTD6, PTD7, PTD8, PTD9, PTD10, PTD11, PTD12, PTD13, PTD14, PTD15, PTD16, PTD17, PTD18, PTD19, PTD20, PTD21, PTD22, PTD23, PTD24, PTD25, PTD26, PTD27, PTD28, PTD29, PTD30, PTD31, /* PTE端口 */ PTE0, PTE1, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5, PTE6, PTE7, PTE8, PTE9, PTE10, PTE11, PTE12, PTE13, PTE14, PTE15, PTE16, PTE17, PTE18, PTE19, PTE20, PTE21, PTE22, PTE23, PTE24, PTE25, PTE26, PTE27, PTE28, PTE29, PTE30, PTE31, } PTXn_e; #define PTX(PTX_n) (PTX_n>>5) //获取模块号 PTX_n/32 #define PTn(PTX_n) (PTX_n&0x1f)//获取引脚号 PTX_n%32

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虽然116没有这么多引脚，但便于后期：14X系列移植；

GPIO.h

讯享网//定义管脚状态 typedef enum GPIO_CFG { 
    //这里的值不能改！！！ GPI = 0x00, //定义管脚输入方向 GPIOx_PDDRn里，0表示输入，1表示输出 GPO = 0x01, //定义管脚输出方向 GPI_DOWN = 0x02, //输入下拉 PORTx_PCRn需要PE=1，PS=0 GPI_UP = 0x03, //输入上拉 PORTx_PCRn需要PE=1，PS=1 GPI_PF = 0x10, //输入，带无源滤波器,滤波范围：10 MHz ~ 30 MHz 。不支持高速接口（>=2MHz） 0b10000 Passive Filter Enable GPI_DOWN_PF = GPI_DOWN | GPI_PF , //输入下拉，带无源滤波器 GPI_UP_PF = GPI_UP | GPI_PF , //输入上拉，带无源滤波器 GPO_HDS = 0x41, //输出高驱动能力 0b100 0001 High drive strength GPO_SSR = 0x05, //输出慢变化率 0b101 Slow slew rate GPO_HDS_SSR = GPO_HDS | GPO_SSR, //输出高驱动能力、慢变化率 } GPIO_CFG; //最低位为0，肯定是输入；GPI_UP 和 GPI_UP_PF的最低位为1，其他为输出 void GPIO_PinInit(PTXn_e ptx_n, GPIO_CFG dir, uint8_t data); void GPIO_PinWrite(PTXn_e ptx_n, uint8_t data); void GPIO_PinReverse(PTXn_e ptx_n); uint8_t GPIO_PinRead(PTXn_e ptx_n);

GPIO.c

#include "GPIO.h" /* 定义五个指针数组保存 GPIOX 的地址 */ GPIO_MemMapPtr GPIOX[5] = { 
   PTA, PTB, PTC, PTD, PTE}; //定义五个指针数组保存 GPIOX 的地址 PORT_MemMapPtr PORTX[5] = { 
   PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE}; / *函 数：GPIO_PinInit *功　能：GPIO初始化函数 *参 数： ptx_n：引脚号 dir ：引脚状态 data ：引脚输出电平 0：低电平 1：高电平 *返回值：无 *备 注：无 */ void GPIO_PinInit(PTXn_e ptx_n, GPIO_CFG dir, uint8_t data) { 
    uint8_t ptx,ptn; ptx = PTX(ptx_n); ptn = PTn(ptx_n); /* 使能端口时钟 */ PCC->PCCn[PCC_PORTA_INDEX + ptx] = PCC_PCCn_CGC_MASK; /* 清除之前的复用功能 */ PORTX[ptx]->PCR[ptn] &= ~(uint32)PORT_PCR_MUX_MASK; /* 设置复用功能为GPIO即普通IO口 */ PORTX[ptx]->PCR[ptn] |= PORT_PCR_MUX(1); /* 配置GPIO模式 */ PORTX[ptx]->PCR[ptn] |= dir; /* 设置GPIO方向 */ if(dir) { 
    GPIOX[ptx]->PDDR |= (uint32)(1<<ptn); } else { 
    GPIOX[ptx]->PDDR &= ~(uint32)(1<<ptn); } /* 设置端口默认状态 */ if(data) { 
    GPIOX[ptx]->PDOR |= (uint32)(1<<ptn); } else { 
    GPIOX[ptx]->PDOR &= ~(uint32)(1<<ptn); } } / *函 数：GPIO_PinWrite *功　能：设置IO口输出高低电平 *参 数： ptx_n：引脚号 data: 0-低电平 1-高电平 *返回值：无 *备 注：无 */ void GPIO_PinWrite(PTXn_e ptx_n, uint8_t data) { 
    uint8_t ptx,ptn; ptx = PTX(ptx_n); ptn = PTn(ptx_n); /* 设置端口默认状态 */ if(data) { 
    GPIOX[ptx]->PDOR |= (uint32)(1<<ptn); } else { 
    GPIOX[ptx]->PDOR &= ~(uint32)(1<<ptn); } } / *函 数：GPIO_PinReverse *功　能：翻转GPIO输出 *参 数： ptx_n：引脚号 *返回值：无 *备 注：GPIO_PinReverse(PTA8);//取反PTA8管脚电平 */ void GPIO_PinReverse(PTXn_e ptx_n) { 
    uint8_t ptx,ptn; ptx = PTX(ptx_n); ptn = PTn(ptx_n);//获取引脚号 PTX_n%32 GPIOX[ptx]->PTOR ^= (1<<ptn); } / *函 数：GPIO_PinRead *功　能：获取IO口电平 *参 数： ptx_n：引脚号 *返回值：无 *备 注：无 */ uint8_t GPIO_PinRead(PTXn_e ptx_n) { 
    uint8_t ptx,ptn; ptx = PTX(ptx_n); ptn = PTn(ptx_n); return ( (GPIOX[ptx]->PDIR >> ptn) & 0x1 ); }

4、GPIO-LED实验

LED_App.c

讯享网#include "LED_App.h" #include "GPIO.h" #define LED1 PTB2 //LEDIO void LED_Init(void) { 
    GPIO_PinInit(LED1,GPO,0); } void LED_ON() { 
    GPIO_PinWrite(LED1,0); } void LED_OFF() { 
    GPIO_PinWrite(LED1,1); } void LED_Reverse() { 
    GPIO_PinReverse(LED1); } void led_delayms(int ms) { 
    volatile uint32_t i = 0; while(ms--) { 
    for (i = 0; i < 10000; ++i) { 
    __asm("NOP"); /* delay */ } } } void Test_LED(void) { 
    LED_Init(); while(1) { 
    LED_ON(); led_delayms(100); LED_OFF(); led_delayms(100); } }

LED_App.h

#ifndef __LED_APP_H_ #define __LED_APP_H_ void LED_Init(void); void LED_ON(); void LED_OFF(); void LED_Reverse(); void led_delayms(int ms); void Test_LED(void); #endif

main.c

讯享网#include <stdio.h> #include "S32K116.h" /* include peripheral declarations S32K116 */ #include "clocks_and_modes_S32K11x.h" #include "GPIO.h" #include "LED_App.h" //关闭看门狗 void WDOG_disable (void) { 
    WDOG->CNT=0xD928C520; /* Unlock watchdog */ WDOG->TOVAL=0x0000FFFF; /* Maximum timeout value */ WDOG->CS = 0x00002100; /* Disable watchdog */ } int main(void) { 
    WDOG_disable(); SOSC_init_40MHz(); /* Initialize system oscillator for 40 MHz xtal */ RUN_mode_48MHz(); /* Init clocks: 48 MHz sys, core and bus, 24 MHz flash. */ Test_LED(); return 0; }

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