1、實(shí)驗(yàn)四 GPIO 輸入實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、能夠使用GPIO的輸入模式讀取開(kāi)關(guān)信號(hào)。2、掌握GPIO相關(guān)寄存器的用法和設(shè)置。3、掌握用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序控制GPIO。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境 PC機(jī) 一臺(tái) ADS 1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 一套EasyARM2131教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 一套 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)通過(guò)跳線 JP8 連接KEY1與P0.16，程序檢測(cè)按鍵KEY1 的狀態(tài)，控制蜂鳴器BEEP 的鳴叫。按下KEY1，蜂鳴器鳴叫，松開(kāi)后停止蜂鳴。（調(diào)通實(shí)驗(yàn)后，改為KEY3鍵進(jìn)行輸入）。 2.當(dāng)檢測(cè)到KEY1有按鍵輸入時(shí)點(diǎn)亮發(fā)光二極管LED4并控制蜂鳴器響，軟件延時(shí)后關(guān)掉發(fā)光管并停止蜂鳴，然后循環(huán)這一過(guò)程直到檢測(cè)按鍵沒(méi)

2、有輸入。（鍵輸入改為鍵KEY4，發(fā)光管改為L(zhǎng)ED6）。3.結(jié)合實(shí)驗(yàn)三，當(dāng)按下按鍵Key1時(shí)，啟動(dòng)跑馬燈程序并控制蜂鳴器響，軟件延時(shí)后關(guān)掉發(fā)光管并停止蜂鳴，然后循環(huán)這一過(guò)程直到檢測(cè)按鍵再次按下。四、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)P0 口用于GPIO輸入時(shí)（如按鍵輸入），內(nèi)部無(wú)上拉電阻，需要加上拉電阻，電路圖參見(jiàn)圖 4.2。進(jìn)行 GPIO 輸入實(shí)驗(yàn)時(shí)，先要設(shè)置IODIR 使接口線成為輸入方式，然后讀取IOPIN 的值即可。圖 4.2按鍵電路原理圖實(shí)驗(yàn)通過(guò)跳線 JP8 連接KEY1_P0.16，程序檢測(cè)按鍵KEY1 的狀態(tài)，控制蜂鳴器BEEP 的鳴叫。按下KEY1，蜂鳴器鳴叫，松開(kāi)后停止蜂鳴。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，需要將按鍵K

3、EY1 輸入口P0.16 設(shè)為輸入口而蜂鳴器控制口P0.7 設(shè)置為輸出口。蜂鳴器電路如圖 4.3 所示，當(dāng)跳線JP6 連接蜂鳴器時(shí)，P0.7 控制蜂鳴器，低電平時(shí)蜂鳴器鳴叫。LED燈電路如圖4.4所示，低電平時(shí)燈亮。圖 4.3 蜂鳴器控制電路圖 4.4 LED 控制電路程序首先設(shè)置管腳連接寄存器PINSEL0 和PINSEL1，設(shè)置P0.16 為輸入，設(shè)置P0.7，P1.21 為輸出。然后檢測(cè)端口P0.16 的電平，對(duì)P0.7, P1.21進(jìn)行相應(yīng)的控制，流程圖如圖 4.5 所示，實(shí)現(xiàn)程序見(jiàn)程序清單 4.1。圖 4.5 按鍵輸入實(shí)驗(yàn)流程圖5、 實(shí)驗(yàn)步驟、源代碼及調(diào)試結(jié)果內(nèi)容1實(shí)驗(yàn)步驟 啟動(dòng)AD

4、S1.2IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇ARM Executable Image for lpc2131工程模板建立一個(gè)工程BEEP_key。 在user組里編寫(xiě)主程序代碼main.c。 選用DebugInFLASH生成目標(biāo)，然后編譯鏈接工程。 將EasyARM教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的相應(yīng)管腳跳線短接gde臺(tái)ngtheng 444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444。 選擇Project-Debug，啟動(dòng)AXD進(jìn)行JLINK仿真調(diào)試。 全速運(yùn)行程

5、序，程序?qū)?huì)在main.c的主函數(shù)中停止。如下圖所示： 單擊Context Variable圖標(biāo)按鈕（或者選擇Processor Views-Variables）打開(kāi)變量觀察窗口，通過(guò)此窗口可以觀察局部變量和全局變量。選擇System Views-Debugger Internals 即可打開(kāi)LPC2000系列ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。通過(guò)變量窗口可以觀察變量BEEP、KEY1等的值和ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。如下圖所示： 可以單步運(yùn)行程序，先按下Key1，觀察IO0PIN寄存器的值，然后斷開(kāi)Key1，觀察IO0PIN寄存器的值。可以設(shè)置/取消斷點(diǎn)；或者全速運(yùn)行程序，停止程

6、序運(yùn)行，觀察變量的值，判斷蜂鳴器控制是否正確。如下圖所示： 圖4.6 未按下Key1時(shí)IO0PIN的值 圖4.7 按下Key1時(shí)IO0PIN的值 由上兩圖可知，當(dāng)按下Key1時(shí)，IO0PIN寄存器的第16位由1變?yōu)?（F變?yōu)镋），key1與P0.16相連，按下Key1時(shí)，P0.16管腳輸出電平由1變?yōu)?，寄存器值變化，蜂鳴器響，說(shuō)明控制是正確的?，F(xiàn)象描述：按下KEY1，蜂鳴器鳴叫，松開(kāi)后停止蜂鳴。源代碼：#include config.hconst uint32 BEEP = 1 7; / P0.7 控制蜂鳴器const uint32 KEY1 = 1 16; / P0.16 連接KEY1 （

7、改為KEY3時(shí)，只需“const uint32 KEY1 = 1 16”改為“const uint32 KEY3 = 1 Debug，啟動(dòng)AXD進(jìn)行JLINK仿真調(diào)試。 全速運(yùn)行程序，程序?qū)?huì)在main.c的主函數(shù)中停止。如下圖所示： 單擊Context Variable圖標(biāo)按鈕（或者選擇Processor Views-Variables）打開(kāi)變量觀察窗口，通過(guò)此窗口可以觀察局部變量和全局變量。選擇System Views-Debugger Internals 即可打開(kāi)LPC2000系列ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。通過(guò)變量窗口可以觀察變量BEEP、KEY1等全局變量、i等本地變量和AR

8、M7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。如下圖所示： 左圖所示為ARM7微控制器的片內(nèi)寄存器窗口。 圖4.9 本地變量 圖4.8 全局變量 可以單步運(yùn)行程序，先按下Key1，觀察IO0PIN寄存器的值，然后斷開(kāi)Key1，觀察IO0PIN寄存器的值?？梢栽O(shè)置/取消斷點(diǎn)；或者全速運(yùn)行程序，停止程序運(yùn)行，觀察變量的值，判斷蜂鳴器控制是否正確。如下圖所示：.圖4.10 未按下KEY1時(shí)IO0PIN的值 圖4.11 按下KEY1后IO0PIN的值對(duì)比圖4.10和4.11，發(fā)現(xiàn)按下KEY1后，IO0PIN寄存器的第16位由1變?yōu)?；而KEY1對(duì)應(yīng)管腳P0.16，當(dāng)按下時(shí)輸入低電平，這說(shuō)明KEY1的控制是正確的。

9、上圖所示為運(yùn)行 “IO0CLR = BEEP”后IO0PIN寄存器的值，與圖4.10對(duì)比，發(fā)現(xiàn)第8位由1變?yōu)?，BEEP對(duì)應(yīng)P0.7管腳，這說(shuō)明BEEP的控制是對(duì)的。現(xiàn)象描述：當(dāng)按下KEY1時(shí)，蜂鳴器鳴響，LED4亮；當(dāng)松開(kāi)KEY1后，蜂鳴器靜音，LED4滅。源代碼如下：#include config.hconst uint32 BEEP = 1 7; / P0.7 控制蜂鳴器const uint32 KEY1 = 1 16; / P0.16 連接KEY1 （改為KEY4按鍵時(shí)，只需把上句代碼改為“const uint32 KEY4=119”，其余不變）const uint32 LEDS4=

10、1 21; / P121控制LED4，低電平點(diǎn)亮（改為L(zhǎng)ED6時(shí)，只需把上句代碼改為“const uint32 LED6=123”，其余不變。）/* 函數(shù)名稱：main()* 函數(shù)功能：GPIO 輸入實(shí)驗(yàn)測(cè)試。* 檢測(cè)按鍵KEY1。KEY1 按下，蜂鳴器蜂鳴，松開(kāi)后停止蜂鳴。* 跳線說(shuō)明：把 JP8 的KEY1 跳線短接，JP11 連接蜂鳴器。*/int main (void) Uint32 i; PINSEL0 = 0x00000000; / 所有管腳連接GPIOPINSEL1 = 0x00000000;IO0DIR = BEEP; / 蜂鳴器控制口輸出0IO1DIR = LEDS4; /

11、設(shè)置LED4 燈亮while (1) if (IO0PIN & KEY1) = 0)for(i=0; i1000; i+); / 軟件延時(shí)IO0CLR = BEEP; / 如果KEY1 按下，蜂鳴器鳴叫IO1DCLR = LEDS4; / 設(shè)置LED4 燈亮else IO0SET = BEEP; / 松開(kāi)則停止蜂鳴IO1SET= LEDS4; / 設(shè)置LED4 燈滅for(i=0; iDebug，啟動(dòng)AXD進(jìn)行JLINK仿真調(diào)試。 全速運(yùn)行程序，程序?qū)?huì)在main.c的主函數(shù)中停止。如下圖所示： 單擊Context Variable圖標(biāo)按鈕（或者選擇Processor Views-Variab

12、les）打開(kāi)變量觀察窗口，通過(guò)此窗口可以觀察局部變量和全局變量。選擇System Views-Debugger Internals 即可打開(kāi)LPC2000系列ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。通過(guò)變量窗口可以觀察變量BEEP、KEY1等的值和ARM7微控制器的片內(nèi)外寄存器窗口。如下圖所示： 可以單步運(yùn)行程序，先按下Key1，觀察IO0PIN寄存器的值，然后斷開(kāi)Key1，觀察IO0PIN寄存器的值。可以設(shè)置/取消斷點(diǎn)；或者全速運(yùn)行程序，停止程序運(yùn)行，觀察變量的值，判斷蜂鳴器控制是否正確。如下圖所示： 圖4.12未按下Key1時(shí)IO0PIN的值 圖4.13按下Key1時(shí)IO0PIN的值 由上兩圖

13、可知，當(dāng)按下Key1時(shí)，IO0PIN寄存器的第16位由1變?yōu)?（F變?yōu)镋），key1與P0.16相連，按下Key1時(shí)，P0.16管腳輸出電平由1變?yōu)?，寄存器值變化，蜂鳴器響，流水燈亮，說(shuō)明控制是正確的。現(xiàn)象描述：當(dāng)按下按鍵KEY1時(shí)，蜂鳴器鳴響，流水燈亮；松開(kāi)后，蜂鳴器靜音，流水燈滅。源代碼如下：#include config.hconst uint32 BEEP = 1 7; / P0.7 控制蜂鳴器const uint32 KEY = 1 16; / P0.16 連接KEY1const uint32 LEDS8 = 0xFF 0; dly-) for(i=0; i50000; i+);

14、/* 函數(shù)名稱：liushuideng()* 函數(shù)功能：流水燈顯示實(shí)驗(yàn)。* 調(diào)試說(shuō)明：連接跳線 JP12 至LED8LED1。*/* 流水燈花樣，低電平點(diǎn)亮，注意調(diào)用時(shí)候用了取反操作 */const uint32 LED_TBL = 0x00, 0xFF, / 全部熄滅后，再全部點(diǎn)亮0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, / 依次逐個(gè)點(diǎn)亮0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF, / 依次逐個(gè)疊加0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0x0F, 0x07, 0x03, 0x01

15、, / 依次逐個(gè)遞減0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81, / 兩個(gè)靠攏后分開(kāi)0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xE7, 0xC3, 0x81 / 從兩邊疊加后遞減;int liushuideng(void) uint8 i;PINSEL1 = 0x00000000; / 設(shè)置管腳連接GPIOIO1DIR = LEDS8; / 設(shè)置LED 控制口為輸出while (1) for (i=0; i42; i+) /* 流水燈花樣顯示 */IO1SET = (LED_TBLi) 18);DelayNS(20);IO1CLR = (LED_TBLi) 18);DelayNS(20);return 0;/主函數(shù)int main(void) uint32 i; PINSEL0 = 0x00000000; / 所有管腳連接GPIOPINSEL1 = 0x00000000;IO0DIR = BEEP; / 蜂鳴器控制口輸出0while (1) if (IO0PIN & KEY) = 0)for(i=0; i1000; i+); / 軟件延時(shí)IO0CLR = BEEP; / 如果KEY 按下，蜂鳴器鳴叫l(wèi)iushuideng();else IO0SET = BEEP; /