嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)之：GPIO驅(qū)動程序?qū)嵗?/h1>

作者： 時間：2013-09-13 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/257110.htm

11.3GPIO驅(qū)動程序實例

11.3.1GPIO工作原理

FS2410開發(fā)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(jù)各種系統(tǒng)設(shè)計的需求，通過軟件方法可以將這些端口配置成具有相應(yīng)功能（例如：外部中斷或數(shù)據(jù)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(yīng)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(shù)據(jù)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(shè)定每個管腳用于何種目的。數(shù)據(jù)寄存器的每位將對應(yīng)于某個管腳上的輸入或輸出。所以通過對數(shù)據(jù)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(fā)光二極管（LED）和蜂鳴器為例，討論GPIO設(shè)備的驅(qū)動程序。它們的硬件驅(qū)動電路的原理圖如圖11.4所示。

圖11.4LED（左）和蜂鳴器（右）的驅(qū)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(qū)動LEDD12、D11、D10以及D9，而使用GPB0端口驅(qū)動蜂鳴器。4個LED分別在對應(yīng)端口（GPF4~GPF7）為低電平時發(fā)亮，而蜂鳴器在GPB0為高電平時發(fā)聲。這5個端口的數(shù)據(jù)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(guān)寄存器的描述與此類似，具體可以參考S3C2410處理器數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(yīng)于相應(yīng)的端口，若端口用于輸入，則可以通過相應(yīng)的位讀取數(shù)據(jù)；若端口用于輸出，則可以通過相應(yīng)的位輸出數(shù)據(jù)；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(yīng)端口管腳賦予上拉(pull-up)功能 1：取消上拉功能

為了驅(qū)動LED和蜂鳴器，首先通過端口配置寄存器將5個相應(yīng)寄存器配置為輸出模式。然后通過對端口數(shù)據(jù)寄存器的寫操作，實現(xiàn)對每個GPIO設(shè)備的控制（發(fā)亮或發(fā)聲）。在下一個小節(jié)中介紹的驅(qū)動程序中，s3c2410_gpio_cfgpin()函數(shù)和s3c2410_gpio_pullup()函數(shù)將進行對某個端口的配置，而s3c2410_gpio_setpin()函數(shù)實現(xiàn)向數(shù)據(jù)寄存器的某個端口的輸出。

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