嵌入式Linux設備驅動開發之：GPIO驅動程序實例

作者：時間：2013-09-13 來源：網絡

加入技術交流群
- 掃碼加入
  和技術大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

本文引用地址：http://www.j9360.com/article/257110.htm

11.3GPIO驅動程序實例

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）端口管腳，包括GPIO8個端口組，分別為GPA（23個輸出端口）、GPB（11個輸入/輸出端口）、GPC（16個輸入/輸出端口）、GPD（16個輸入/輸出端口）、GPE（16個輸入/輸出端口）、GPF（8個輸入/輸出端口）、GPH（11個輸入/輸出端口）。根據各種系統設計的需求，通過軟件方法可以將這些端口配置成具有相應功能（例如：外部中斷或數據總線）的端口。

為了控制這些端口，S3C2410處理器為每個端口組分別提供幾種相應的控制寄存器。其中最常用的有端口配置寄存器（GPACON~GPHCON）和端口數據寄存器（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）設定每個管腳用于何種目的。數據寄存器的每位將對應于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，可以進行對每個端口的輸入或輸出。

在此主要以發光二極管（LED）和蜂鳴器為例，討論GPIO設備的驅動程序。它們的硬件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端口驅動蜂鳴器。4個LED分別在對應端口（GPF4~GPF7）為低電平時發亮，而蜂鳴器在GPB0為高電平時發聲。這5個端口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端口（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端口組	0x0
GPFDAT	0x56000054		R/W	GPF端口的數據寄存器	未定義
GPFUP	0x56000058		R/W	GPF端口的取消上拉寄存器	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]	每位對應于相應的端口，若端口用于輸入，則可以通過相應的位讀取數據；若端口用于輸出，則可以通過相應的位輸出數據；若端口用于其他功能，則其值無法確定。

GPFUP

位

描述

GPF[7:0]

[7:0]

0：向相應端口管腳賦予上拉(pull-up)功能

1：取消上拉功能

為了驅動LED和蜂鳴器，首先通過端口配置寄存器將5個相應寄存器配置為輸出模式。然后通過對端口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()函數將進行對某個端口的配置，而s3c2410_gpio_setpin()函數實現向數據寄存器的某個端口的輸出。