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通用I/O与中断处理
1.通用I/O引脚配置
通用I/O(GeneralPurposeInput/Output,GPIO)是嵌入式系统中最基本的外设之一,用于实现对单片机外部设备的控制和数据采集。LPC1700系列单片机提供了丰富的GPIO资源,可以配置为输入、输出、中断等功能。
1.1GPIO引脚的物理结构
LPC1700系列单片机的GPIO引脚由多个端口组成,每个端口包含多个引脚。这些引脚可以通过寄存器配置为不同的功能模式。常见的引脚配置包括:
输入模式:引脚可以用于读取外部信号。
输出模式:引脚可以用于输出控制信号。
复用功能模式:引脚可以配置为其他外设的功能引脚,如UART、I2C等。
中断模式:引脚可以配置为中断输入,用于触发中断服务程序。
1.2GPIO寄存器
LPC1700系列单片机的GPIO寄存器主要用于配置和控制GPIO引脚。以下是常用的GPIO寄存器:
FIOxDIR:方向寄存器,用于设置引脚的方向(输入或输出)。
FIOxMASK:掩码寄存器,用于选择需要操作的引脚。
FIOxPIN:状态寄存器,用于读取或设置引脚的状态。
FIOxSET:输出设置寄存器,用于设置引脚为高电平。
FIOxCLR:输出清除寄存器,用于设置引脚为低电平。
FIOMIS:中断状态寄存器,用于读取中断状态。
FIOIC:中断清除寄存器,用于清除中断状态。
FIOISEL:中断选择寄存器,用于选择引脚的中断类型(上升沿、下降沿、双边沿)。
1.2.1方向寄存器(FIOxDIR)
方向寄存器用于设置GPIO引脚的方向。每个引脚对应一个位,1表示输出,0表示输入。例如,设置P0.0为输出:
//设置P0.0为输出
LPC_GPIO0-FIODIR|=(10);
1.2.2状态寄存器(FIOxPIN)
状态寄存器用于读取或设置GPIO引脚的状态。读取引脚状态时,可以直接读取寄存器的值;设置引脚状态时,可以使用FIOxSET和FIOxCLR寄存器。例如,读取P0.0的状态:
//读取P0.0的状态
uint32_tpin_state=LPC_GPIO0-FIOPIN(10);
1.2.3输出设置寄存器(FIOxSET)和输出清除寄存器(FIOxCLR)
输出设置寄存器用于设置引脚为高电平,输出清除寄存器用于设置引脚为低电平。例如,设置P0.0为高电平:
//设置P0.0为高电平
LPC_GPIO0-FIOSET=(10);
设置P0.0为低电平:
//设置P0.0为低电平
LPC_GPIO0-FIOCLR=(10);
1.3示例:LED控制
假设我们有一个LED连接在P0.0引脚上,通过GPIO控制LED的开关。以下是一个简单的示例代码:
#includeLPC17xx.h
voidGPIO_Init(void){
//设置P0.0为输出
LPC_GPIO0-FIODIR|=(10);
}
voidLED_On(void){
//设置P0.0为高电平
LPC_GPIO0-FIOSET=(10);
}
voidLED_Off(void){
//设置P0.0为低电平
LPC_GPIO0-FIOCLR=(10);
}
intmain(void){
GPIO_Init();//初始化GPIO
while(1){
LED_On();//打开LED
for(volatileinti=0;i1000000;i++);//延时
LED_Off();//关闭LED
for(volatileinti=0;i1000000;i++);//延时
}
}
2.中断处理
中断处理是嵌入式系统中非常重要的功能,用于实现对外部事件的快速响应。LPC1700系列单片机的GPIO引脚可以配置为中断输入,触发特定的中断服务程序(InterruptServiceRoutine,ISR)。
2.1中断配置
配置GPIO引脚为中断输入需要以下几个步骤:
设置引脚方向:将引脚设置为输入。
选择中断类型:选择引脚的中断类型(上升沿、下降沿、双边沿)。
使能中断:使能引脚的中断。
编写中断服务程序:编写处理中断的代码。
2.1.1设置引脚方向
首先,将引脚设置为输入。例如,将P0.1设置为输入:
//设置P0.1为输入
LPC_GPIO