在前面的试验中，我们分别点亮了LED和蜂鸣器，这两个设备都是使用的GPIO的输出功能，下面我们来通过按键来做测试板子的输入功能。
硬件原理
还是查看底板原理图，
开发板上有两个按钮，其中ON_OFF是将系统重启的，不用考虑，我们要用到就是KEY0,在按键按下时，IO通过KEY0接地被拉低，默认情况是通过10K的电阻拉高。再看下KEY0的去向
KEY_0被连接到了UART1_CTS，查询手册，复用为GPIO1_IO18。
IO的初始化流程和前面输出应用的方法配置差不多，首先是复用设置，其次是电气属性，注意输入和输出底值不同，输入为0，就是把第17个bit置0(0为输出，1为输入)
void key_init(void) { //GPIO复用初始化，复用为GPIO5_IO01 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0); /* 配置UART1_CTS_B的电气属性 *bit 16:0 HYS关闭 *bit [15:14]: 11 默认22K上拉 *bit [13]: 1 pull功能 *bit [12]: 1 pull/keeper使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz *bit [5:3]: 000 关闭输出 *bit [0]: 0 低转换率 */ IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080); //第18位设置为输入 GPIO1->GDIR &= ~(1<<18); }
GPIO的DR寄存器在IO为输入时就是外部的高低电平。读取这个寄存器对应的bit就可以知道管脚高低电平状态。定义了数据读取函数以后还要添加个函数用来消除按键抖动效果。
// 读取按键值：0为按下，1为未按下 int read_key(void) { int ret = 0; ret = GPIO1->DR >> 18 & 0x1; return ret; } //消除按键抖动：延时10ms int key_getvalue(void) { int ret = 0; static unsigned char release = 1; //记录按键是否被释放：1时为释放状态 if((release == 1) && (read_key() == 0)) //按下时 { release = 0; // 标记为按键按下 delay(10); release = 0; if(read_key()==0) //延时10ms以后还是按下，判定为有效 { ret = KEY0_VALUE; } } else if(read_key() == 1) //未按下 { ret = KEY_NONE; release = 1; //标记按键释放 } return ret; }
在读取IO状态时调用的是这个消除抖动的函数，在函数内延时了10ms，如果10ms后还是按下状态则响应为按键按下，防止按键抖动时发生抖动现象
整个bsp_key的文件夹如下
头文件
#ifndef __BSP_KEY_H #define __BSP_KEY_H #include "imx6ul.h" /*枚举类型描述GPIO方向*/ typedef enum _gpio_pin_direction { kGPIO_DigitalInput = 0U, kGPIO_DigitaoOutput = 1U }_gpio_pin_direction_t; typedef struct gpio_pin_config { _gpio_pin_direction_t direction; uint8_t outputLogic; }gpio_pin_config; /*按键值*/ enum keyvalue{ KEY_NONE = 0, //没有按下是0 KEY0_VALUE, }; void gpio_init(GPIO_Type *base,int pin,gpio_pin_config *config); int gpio_pinread(GPIO_Type *base,int pin); void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base,int pin,int value); #endif
头文件里定义了个枚举类型对应每个按键的按键值
KEY0_NONE就是没有按键按下，KEY0_VALUE意思是第1个按钮被按下。这个在整个演示过程没有提现出来，按键响应是直接赋值完成的。
#include "bsp_key.h" #include "bsp_delay.h" // 初始化按键 void key_init(void) { //GPIO复用初始化，复用为GPIO5_IO01 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0); IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080); //第18位设置为输入 GPIO1->GDIR &= ~(1<<18); } // 读取按键值 0为按下，1为未按下 int read_key(void) { int ret = 0; ret = GPIO1->DR >> 18 & 0x1; return ret; } //消除按键抖动：延时10ms int key_getvalue(void) { int ret = 0; static unsigned char release = 1; //记录按键是否被释放：1时为释放状态 if((release == 1) && (read_key() == 0)) //按下时 { release = 0; // 标记为按键按下 delay(10); release = 0; if(read_key()==0) //延时10ms以后还是按下，判定为有效 { ret = KEY0_VALUE; } } else if(read_key() == 1) //未按下 { ret = KEY_NONE; release = 1; //标记按键释放 } return ret; }
按键使用
这里用了三个外设：
- KEY0
- LED0
- 蜂鸣器
LED保持闪烁表明程序在一直运行，KEY0按下可以切换蜂鸣器工作状态。直接放代码的main函数
int main(void) { unsigned char led_state = OFF; unsigned char beep_state = OFF; int i = 0; int key_value; clk_enable(); led_init(); beep_init(); key_init(); while(1) { key_value = key_getvalue(); if(key_value == KEY0_VALUE) //按键按下 { switch (key_value) { case KEY0_VALUE: beep_state = !beep_state; beep_switch(beep_state); break; } } i++; if(i == 50) { i = 0; led_state = !led_state; led_switch(LED0,led_state); } delay(10); } return 0; }
整个过程就是初始化时钟、初始化外设，主循环里一直闪灯并且扫描KEY0,当按键按下改变蜂鸣器工作状态。还是要注意make的时候添加路径！
通用GPIO驱动
在完成了GPIO的输入输出试验后，可以归纳一下写个通用的gpio驱动！
在头文件里定义了要用到数据类型，还声明了接口函数
#ifndef __BSP_GPIO_H #define __BSP_GPIO_H #include "imx6ul.h" /*枚举类型描述GPIO方向*/ typedef enum _gpio_pin_direction { kGPIO_DigitalInput = 0U, kGPIO_DigitalOutput = 1U, } gpio_pin_direction_t; typedef struct _gpio_pin_config { gpio_pin_direction_t direction; uint8_t outputLogic; } gpio_pin_config_t; void gpio_init(GPIO_Type *base, int pin, gpio_pin_config_t *config); int gpio_pinread(GPIO_Type *base, int pin); void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base, int pin, int value); #endif
要注意的就是定义的结构体gpio_pin_config_t，里面有两个参数，一个是GPIO的方向，对应上面的枚举类型gpio_pin_direction_t，枚举值就一个进一个出。还有个默认值，在做输入时没实际用处，在做输出时可以设置初始值。
C代码里和前面的所有驱动一样，首先是一个初始化，再有就是定义数据的读写函数。
#include "bsp_gpio.h" void gpio_init(GPIO_Type *base, int pin, gpio_pin_config_t *config) { if(config->direction == kGPIO_DigitalInput) //gpio为输入 { base->GDIR &= ~(1 << pin); } //gpio为输出 else { base->GDIR |= 1<<pin; //设置默认电平 gpio_pinwrite(base,pin,config->outputLogic); } } /* 读GPIO指定管脚 */ int gpio_pinread(GPIO_Type *base,int pin) { return (((base->DR >> pin)) &0x1); } /* 写GPIO指定管脚 */ void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base,int pin,int value) { if (value == 0U) { base->DR &= ~(1U << pin); } else { base->DR |= (1U<<pin); } }
在初始化函数中，我们用了两个指针(base和config)，base对应GPIO_Type
在对那个寄存器进行操作时直接引用就可以了，
config是我们前面说的在头文件里定义的数据类型，一个方向一个初始值。先定义输入输出(GDIR)，判定如果是输出时按照定义的初始值输出。
读和写就是根据定义的pin的值直接操作DR对应的bit就可以了。读的时候是把DR里的数取出来右移，把pin对应的值和0x1做与运算(清除其他的，只保留1个bit的值)；写函数是把1左移到pin对应的bit上，要是写0就是取反后和DR与，把bit置0,反之置1。
gpio通用驱动的使用(输入)
写好通用驱动时，就可以使用了，我们把前面的bsp_key进行修改
#include "bsp_key.h" #include "bsp_gpio.h" #include "bsp_delay.h" // 初始化按键 void key_init(void) { //GPIO复用初始化，复用为GPIO5_IO01 //第18位设置为输入 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0); IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080); gpio_pin_config_t key_config; key_config.direction = kGPIO_DigitalInput; gpio_init(GPIO1,18,&key_config); } //消除按键抖动：延时10ms int key_getvalue(void) { int ret = 0; int _get_data = gpio_pinread(GPIO1,18); static unsigned char release = 1; //记录按键是否被释放：1时为释放状态 if((release == 1) && (_get_data == 0)) //按下时 { release = 0; // 标记为按键按下 delay(10); release = 0; if(_get_data == 0) //延时10ms以后还是按下，判定为有效 { ret = KEY0_VALUE; } } else if(_get_data == 1) //未按下 { ret = KEY_NONE; release = 1; //标记按键释放 } return ret; }
因为可以直接调用读IO的函数，这里省略了一个read_key()，使用的时候一定要注意调用gpio_init()时候用引用方式传参。
还有就是初始化的时候因为定义的key_config是一个结构体，要用.指向其内部成员，而对应结构指针来说采用->方法，即
- A *p则使用：p->play(); 左边是结构指针。
- A p 则使用：p.paly(); 左边是结构变量。
后面读的函数很简单，没什么可说的！
gpio通用驱动的使用(输出)
照着前面的代码可以把LED点亮的代码修改一下，看看怎么使用这个通用驱动！
#include "bsp_led.h" #include "bsp_gpio.h" /*初始化LED*/ void led_init(void) { // 复用、电气属性寄存器初始化 IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0); IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0x10B0); // GPIO1方向寄存器， // GPIO1->GDIR = 0x8; gpio_pin_config_t gpio_config; gpio_config.direction = kGPIO_DigitalOutput; gpio_config.outputLogic = 0U; gpio_init(GPIO1,3,&gpio_config); } // 点亮LED void led_on(void) { // GPIO1->DR &= ~(1<<3); //bit3清零 gpio_pinwrite(GPIO1,3,0U); } // 关闭LED void led_off(void) { // GPIO1->DR |=(1<<3); //bit3置一 gpio_pinwrite(GPIO1,3,1U); } void led_switch(int led, int status) { switch(led) { case LED0: if(status == ON) gpio_pinwrite(GPIO1,3,0U); else if(status == OFF) gpio_pinwrite(GPIO1,3,1U); break; } }
初始化的过程差不多，跟前面的对比一下就知道思路是什么样了！