GPIO接口——用汇编及C点亮mini2440的LED及按键对LED的控制

写在前面：文中用到的地址都是查寻S3c2440的官方手册及电路图获得，所以要根据不同的电路图作相应修改

1.用汇编代码点亮一个LED

（1）源程序

@******************************************************************************
@ File：led_on.S
@ 功能：LED点灯程序，点亮LED1
@******************************************************************************      
           
.text
.global _start
_start:    
            LDR     R0,=0x56000010      @ R0设为GPBCON寄存器。此寄存器
                                        @ 用于选择端口B各引脚的功能：
                                        @ 是输出、是输入、还是其他
            MOV     R1,#0x00000400      @ 换成MOV     R1,#0x00001000 刚可点亮LED2
            STR     R1,[R0]             @ 设置GPB5为输出口, 位[10:9]=0b01
            LDR     R0,=0x56000014      @ R0设为GPBDAT寄存器。此寄存器
                                        @ 用于读/写端口B各引脚的数据
            MOV     R1,#0x00000000      @ 此值改为0x00000020,
                                        @ 可让LED1熄灭
            STR     R1,[R0]             @ GPB5输出0，LED1点亮
MAIN_LOOP:
            B       MAIN_LOOP

（2）Makefile

led_on.bin : led_on.S
 arm-linux-gcc -g -c -o led_on.o led_on.S
 arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g led_on.o -o led_on_elf
 arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
clean:
 rm -f   led_on.bin led_on_elf *.o

2.用C语言代码代码点亮一个LED

（1）c语言程序执行的第一条指令，并不在main函数中。生成一个C程序的可执行文件时，编译器通常会在我们的代码中加上几个被称为启动文件的代码——crtl.o、crti.o、crtend.o、crtn.o等，它们是标准库文件。这些代码设置C程序的堆栈等，然后调用main函数。它们依赖于操作系统，在裸板上这些代码无法执行，所以需要自己写，如下：

@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通过它转入C程序
@******************************************************************************      

.text
.global _start
_start:
            ldr     r0, =0x56000010     @ WATCHDOG寄存器地址
            mov     r1, #0x0                    
            str   r1, [r0]              @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启
           
            ldr     sp, =1024*4         @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K
                                        @ nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main                @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
            b       halt_loop

（2）C源程序

#define GPBCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

int main()
{
    GPBCON = 0x00000400;    // 设置GPB5为输出口, 位[11:10]=0b01
    GPBDAT = 0x00000000;    // GPB5输出0，LED1点亮

    return 0;
}

（3）Makefile

led_on_c.bin : crt0.S  led_on_c.c
 arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
 arm-linux-gcc -g -c -o led_on_c.o led_on_c.c
 arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_elf
 arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_c_elf led_on_c.bin
 arm-linux-objdump -D -m arm  led_on_c_elf > led_on_c.dis
clean:
 rm -f led_on_c.dis led_on_c.bin led_on_c_elf *.o

3、使用按键来控制LED

(1)分析

1)
GPB5:LED1 设置为输出：GPBCON=0x00000400 或(1<<(5*2)) 点亮：GPBDAT&=~(1<<5) 熄灭：GPBDAT|=~(1<<5)
GPB6:LED2 设置为输出：GPBCON=0x00001000 或(1<<(6*2)) 点亮：GPBDAT&=~(1<<6) 熄灭：GPBDAT|=~(1<<6)
GPB7:LED3 设置为输出：GPBCON=0x00004000 或(1<<(7*2)) 点亮：GPBDAT&=~(1<<6) 熄灭：GPBDAT|=~(1<<7)
GPB8:LED4 设置为输出：GPBCON=0x00010000 或(1<<(8*2)) 点亮：GPBDAT&=~(1<<6) 熄灭：GPBDAT|=~(1<<8)

控制寄存器：GPBCON 地址：0x56000010
数据寄存器：GPBDAT 地址：ox56000014

2)
GPG0:KEY1 设置为输入：GPGCON=~(3<<(0*2)) 按下：GPGDAT&(1<<0)=0 未按下：GPGDAT&(1<<0)=1
GPG3:KEY2 设置为输入：GPGCON=~(3<<(3*2)) 按下：GPGDAT&(1<<3)=0 未按下：GPGDAT&(1<<3)=1
GPG5:KEY3 设置为输入：GPGCON=~(3<<(5*2)) 按下：GPGDAT&(1<<5)=0 未按下：GPGDAT&(1<<5)=1
GPG6:KEY4 设置为输入：GPGCON=~(3<<(6*2)) 按下：GPGDAT&(1<<6)=0 未按下：GPGDAT&(1<<6)=1

控制寄存器：GPGCON 地址：0x56000060
数据寄存器：GPGDAT 地址：ox56000064

（2）crt0.S

@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通过它转入C程序
@******************************************************************************      

.text
.global _start
_start:
            ldr     r0, =0x56000010     @ WATCHDOG寄存器地址
            mov     r1, #0x0                    
            str   r1, [r0]              @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启
           
            ldr     sp, =1024*4         @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K
                                        @ nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main                @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
            b       halt_loop

（3）C源程序

#define GPBCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

#define GPGCON      (*(volatile unsigned long *)0x56000060)
#define GPGDAT      (*(volatile unsigned long *)0x56000064)

/*
 * LED1-4对应GPB5、GPB6、GPB7、GPB8
 */
#define GPB5_out        (1<<(5*2))
#define GPB6_out        (1<<(6*2))
#define GPB7_out        (1<<(7*2))
#define GPB8_out        (1<<(8*2))

/*
 * K1-K4对应GPG0、GPG3、GPG5、GPG6
 */
#define GPG0_in    ~(3<<(0*2))
#define GPG3_in     ~(3<<(3*2))
#define GPG5_in     ~(3<<(5*2))
#define GPG6_in     ~(3<<(6*2))

int main()
{
        unsigned long dwDat;
        // LED1-LED4对应的4根引脚设为输出
        GPBCON = GPB5_out | GPB6_out | GPB7_out | GPB8_out ;

        // K1-K4对应的4根引脚设为输入
        GPGCON = GPG0_in & GPG3_in & GPG5_in & GPG6_in ;
       

        while(1){
            //若Kn为0(表示按下)，则令LEDn为0(表示点亮)
            dwDat = GPGDAT;             // 读取GPG管脚电平状态
       
            if (dwDat & (1<<0))        // K1没有按下
                GPBDAT |= (1<<5);       // LED1熄灭
            else   
                GPBDAT &= ~(1<<5);      // LED1点亮
               
            if (dwDat & (1<<3))         // K2没有按下
                GPBDAT |= (1<<6);       // LED2熄灭
            else   
                GPBDAT &= ~(1<<6);      // LED2点亮
   
            if (dwDat & (1<<5))         // K3没有按下
                GPBDAT |= (1<<7);       // LED3熄灭
            else   
                GPBDAT &= ~(1<<7);      // LED3点亮
   
            if (dwDat & (1<<6))         // K4没有按下
                GPBDAT |= (1<<8);       // LED4熄灭
            else   
                GPBDAT &= ~(1<<8);      // LED4点亮
    }

    return 0;
}

（4）Makefile

key_led.bin : crt0.S  key_led.c
 arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
 arm-linux-gcc -g -c -o key_led.o key_led.c
 arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o key_led.o -o key_led_elf
 arm-linux-objcopy -O binary -S key_led_elf key_led.bin
 arm-linux-objdump -D -m arm  key_led_elf > key_led.dis
clean:
 rm -f   key_led.dis key_led.bin key_led_elf *.o