GPIO特性
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最大封裝(144pin)具有116個多功能雙向的I/O口;
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所有I/O口都可以映射到16個外部中斷;
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絕大部分I/O口可容忍5V輸入信號;
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所有I/O口均為快速I/O,寄存器存取速度最高fAHB;
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I/O引腳的外設(shè)功能可以通過一個特定的操作來開啟寫保護,以避免意外的寫入I/O寄存器;
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每個GPIO引腳都可以由軟件配置成輸出(推挽或開漏)、輸入(帶或不帶上拉或下拉)或復(fù)用的外設(shè)功能端口;
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可選的每個I/O口的電流推動/吸入能力;
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端口位設(shè)置/清除寄存器(GPIOx_SCR)和端口位清除寄存器(GPIOx_CLR)為GPIOx_ODT寄存器提供位訪問能力。
GPIO
GPIO在復(fù)位期間和剛復(fù)位后,復(fù)用功能未開啟,大部分I/O端口被配置成浮空輸入模式。當(dāng)作為輸出配置時,寫到輸出數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_ODT)上的值會輸出到相應(yīng)的I/O引腳。可以以推挽模式或開漏模式(僅低電平被驅(qū)動,高電平表現(xiàn)為高阻)使用輸出驅(qū)動器。輸入數(shù)據(jù)寄存器(GPIOx_IDT)在每個AHB時鐘周期捕捉I/O引腳上的數(shù)據(jù)。所有GPIO引腳有一個內(nèi)部弱上拉和弱下拉,它們被激活或斷開有賴于GPIOx_PULL寄存器的值。圖1. I/O端口位的基本結(jié)構(gòu)表1. I/O端口位配置表 ?GPIO toggle
AT32F435/437提供的I/O口均為快速I/O,寄存器存取速度最高為fAHB,所以可以看到在主頻為240MHz時,GPIO翻轉(zhuǎn)頻率能夠輕松達到120MHz:圖2. I/O翻轉(zhuǎn)速度 ?IO引腳的5V or 3.3V容忍
標(biāo)準(zhǔn)3.3V容忍引腳(TC)所有振蕩器和USB_OTG用到的引腳都是標(biāo)準(zhǔn)3.3V容忍引腳。-
PC14/PC15(LEXT_IN/OUT)
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PH0/PH1(HEXT_IN/OUT)
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PA11/PA12(OTGFS1_D-/D+)
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PB14/PB15(OTGFS2_D-/D+)
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PA0–PA7,PB0–PB1,PC0–PC5,PF3–PF10
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FTa引腳設(shè)置為輸入浮空、輸入上拉、或輸入下拉時,具有5V電平容忍特性;設(shè)置為模擬模式時,不具5V電平容忍特性,此時輸入電平必須小于VDD+0.3V
IOMUX
I/O復(fù)用功能輸入/輸出
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大多數(shù)外設(shè)共享同一個GPIO引腳(比如PA0,可作為TMR2_CH1/TMR2_EXT/TMR5_CH1/TMR8_EXT/I2C2_SCL/USART2_CTS)
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而對某個具體的GPIO引腳,在任意時刻只有一個外設(shè)能夠與之相連
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某些外設(shè)功能還可以重映射到其他引腳,從而使得能同時使用的外設(shè)數(shù)量更多
特殊I/O
調(diào)試復(fù)用引腳-
在復(fù)位時,和復(fù)位后不像其他GPIO一樣處于浮空輸入狀態(tài),而是處于AF模式
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PA13:JTMS/SWDIO,AF上拉
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PA14:JTCK/SWCLK,AF下拉
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PA15:JTDI,AF上拉
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PB3:JTDO/SWO,AF浮空
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PB4:JNTRST,AF上拉
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振蕩器關(guān)閉的狀態(tài)下(復(fù)位后的默認(rèn)狀態(tài)),相關(guān)引腳可用作GPIO
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振蕩器使能狀態(tài)下,相應(yīng)引腳的GPIO配置無效
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振蕩器處于bypass模式(使用外部時鐘源)時,HEXT_IN/LEXT_IN為振蕩器時鐘輸入引腳,HEXT_OUT/LEXT_OUT可做GPIO使用
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電池供電域引腳包括PC13、PC14以及PC15。電池供電域由VDD或VBAT引腳供電,當(dāng)VDD主 電源被切斷時,電池供電域自動切換至VBAT引腳供電,以保障ERTC正常工作。
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當(dāng)電池供電域由VDD供電時,PC13可以作為通用I/O口、TAMPER引腳、ERTC校準(zhǔn)時鐘、ERTC鬧鐘或秒輸出,PC14和PC15可以用于GPIO或LEXT引腳。(PC13至PC15作為I/O口的速度必須限制在2MHz以下,最大負(fù)載為30pF,而且這些I/O口絕對不能當(dāng)作電流源)。
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當(dāng)電池供電域由VBAT供電時,PC13可以作為TAMPER引腳、ERTC鬧鐘或秒輸出,PC14和PC15只能用于LEXT引腳。
GPIO固件驅(qū)動程序API
Artery提供的固件驅(qū)動程序包含了一系列固件函數(shù)來管理GPIO的下列功能:-
GPIO寄存器復(fù)位
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初始化配置
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讀取輸入端口或某個輸入引腳
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讀取輸出端口或某個輸出引腳
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設(shè)置或清除某個引腳的輸出
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鎖定引腳
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引腳的復(fù)用功能配置
輸出模式
GPIO提供了兩種不同類型的輸出模式分別是,推挽輸出以及開漏輸出,下面是輸出模式的配置示例: ?輸入模式
GPIO提供了三種不同類型的輸入模式分別是,浮空輸入、上拉輸入以及下拉輸入,下面是輸入模式的配置示例: ? ?模擬模式
當(dāng)需要使用ADC或COMP通道作為輸入時,需要將相應(yīng)的引腳配置為模擬模式,下面是模擬模式的配置示例: ?復(fù)用模式
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不論使用何種外設(shè)模式,都必須將I/O配置為復(fù)用功能,之后系統(tǒng)才能正確使用I/O(輸入或輸出)。
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I/O引腳通過復(fù)用器連接到相應(yīng)的外設(shè),該復(fù)用器一次只允許一個外設(shè)的復(fù)用功能(IOMUX)連接到I/O引腳。這樣便可確保共用同一個I/O引腳的外設(shè)之間不會發(fā)生沖突。每個I/O引腳都有一個復(fù)用器,該復(fù)用器具有16路復(fù)用功能輸入/輸出(MUX0到MUX15),可通過gpio_pin_mux_config()函數(shù)對這些引腳進行配置:
—復(fù)位后,所有I/O都會連接到系統(tǒng)的復(fù)用功能0(MUX_0)
—通過配置MUX0到MUX15可以映射外設(shè)的復(fù)用功能
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除了這種靈活的I/O復(fù)用架構(gòu)之外,各外設(shè)還具有映射到不同I/O引腳的復(fù)用功能,這可以針對不同器件封裝優(yōu)化外設(shè)I/O功能的數(shù)量;例如,可將USART2_TX引腳映射到PA2或PA14引腳上。
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配置過程:
—使用gpio_pin_mux_config()函數(shù)將引腳連接到所需的外設(shè)復(fù)用功能,例如配置PA0作為TMR2_EXT輸入
gpio_pin_mux_config(GPIOA,GPIO_PINS_SOURCE0,GPIO_MUX_1);
—使用gpio_init()函數(shù)配置I/O引腳:
-通過以下方式配置復(fù)用功能模式下的所需引腳gpio_init_struct.gpio_mode=GPIO_MODE_MUX;-通過以下成員選擇類型、上拉/下拉和驅(qū)動能力gpio_pull、gpio_out_type和gpio_drive_strength成員
案例 LED翻轉(zhuǎn)
功能簡介
通過系統(tǒng)時鐘延時來對LED進行翻轉(zhuǎn)。資源準(zhǔn)備
1) 硬件環(huán)境:對應(yīng)產(chǎn)品型號的AT-START BOARD2) 軟件環(huán)境:projectat_start_f437examplesgpioled_toggle軟件設(shè)計
1) 配置流程-
配置系統(tǒng)時鐘;
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初始化延時函數(shù)和LED;
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翻轉(zhuǎn)LED。
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main函數(shù)代碼描述
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LED翻轉(zhuǎn)代碼描述
實驗效果
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上電運行會看到LED2、LED3和LED4以間隔200ms時間交替的進行翻轉(zhuǎn)。
案例 SWJTAG接口復(fù)用
功能簡介
對SWJTAG接口的I/O進行復(fù)用。資源準(zhǔn)備
3) 硬件環(huán)境:對應(yīng)產(chǎn)品型號的AT-START BOARD4) 軟件環(huán)境:projectat_start_f437examplesgpioswjtag_mux軟件設(shè)計
3) 配置流程-
配置系統(tǒng)時鐘;
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初始化延時函數(shù);
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配置SWJTAG接口的復(fù)用和USART2初始化。
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main函數(shù)代碼描述
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SWJ配置代碼描述
實驗效果
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將PA13接示波器,PA14接入串口打印工具;
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程序運行過程中PA13每隔500ms會翻轉(zhuǎn)一次,表示jtms/swdio引腳已被用為GPIO使用;
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PA14接入串口打印工具后,每隔500ms會看到USART2_TX打印主循環(huán)執(zhí)行次數(shù)。
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寄存器
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119689 -
端口
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31958 -
GPIO
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51766 -
雅特力
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7949 -
AT32
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原文標(biāo)題:AT32講堂045 | 雅特力AT32F435/437xx GPIO使用指南
文章出處:【微信號:AT32 MCU 雅特力科技,微信公眾號:AT32 MCU 雅特力科技】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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