【轻松上手】3. gpio配置&逻辑分析仪验证

[i=s] 本帖最后由 bzhou830 于 2023-10-13 10:28 编辑 [/i]<br /> <br /> > 本文首先介绍LHAL库的概念，继而使用小安排的GPIO外设。并使用raspberry pi pico作为逻辑分析仪来对GPIO的输出做采样捕获验证。 ## 1. LHAL库外设 博流的LHAL库驱动外设进行了统一的封装。下列表格则是从SDK文档中摘取出来，列举出来小安排使用的BL616芯片外设的在LHAL库中的支持。 其中： √表示已支持，×表示未支持，-表示该芯片没有该外设 | parameter | BL616/BL618 | | --------- | ----------- | | ADC | √ | | CAM | × | | CKS | √ | | DAC | √ | | DMA | √ | | EFUSE | √ | | EMAC | √ | | FLASH | √ | | GPIO | √ | | I2C | √ | | IR | √ | | MJPEG | √ | | PWM_v1 | - | | PWM_v2 | √ | | RTC | √ | | SEC_AES | √ | | SEC_SHA | √ | | SEC_TRNG | √ | | SEC_PKA | √ | | SPI | √ | | TIMER | √ | | UART | √ | | USB_v1 | - | | USB_v2 | √ | | WDG | √ | 上述表格中的所有外设都是使用同一个结构体对其进行配置的： ```cpp struct bflb_device_s { const char *name; //外设名称 uint32_t reg_base; //外设寄存器基地址 uint8_t irq_num; //外设中断号 uint8_t idx; //外设 id,例如 UART0、UART1 uint8_t sub_idx; //外设子id,例如 DMA0_CH0、DMA0_CH1 uint8_t dev_type; //外设类型 void *user_data; //用户数据 }; ``` 或者外设对象提供了两个方法： 1.通过外设名称获取 ```cpp struct bflb_device_s *bflb_device_get_by_name(const char *name) ``` 2.通过外设类型和外设id获取 ```cpp struct bflb_device_s *bflb_device_get_by_id(uint8_t type, uint8_t idx) ``` 这两个函数的实现可以在`aithinker_Ai-M6X_SDK\drivers\lhal\config\bl616\device_table.c`中找到，如下图所示：  ## 2. GPIO配置 有了上面的基础了解之后我们大概就清楚了，如果想要使用gpio外设，那么首先我们就需要get到gpio设备。随后就是用get到的设备进行初始化。sdk中提供的初始化的函数定义如下： ```cpp void bflb_gpio_init(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin, uint32_t cfgset); ``` - 第一个参数就是前面我们通过get得到的gpio设备； - 第二个参数是对应到硬件上的端口号； - 第三个参数是将这个pin设置成具体的模式和功能（包括gpio mode、gpio function、gpio pupd、gpio smt、gpio drive）。这些设置可以通过位或的方式进行设置。下列是从sdk中摘录的具体的每个域的设置参数。 ```cpp // gpio mode #define GPIO_INPUT (0 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Input Enable */ #define GPIO_OUTPUT (1 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Output Enable */ #define GPIO_ANALOG (2 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Analog Enable */ #define GPIO_ALTERNATE (3 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Alternate Enable */ // gpio pupd #define GPIO_FLOAT (0 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* No pull-up, pull-down */ #define GPIO_PULLUP (1 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* Pull-up */ #define GPIO_PULLDOWN (2 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* Pull-down */ // gpio smt #define GPIO_SMT_DIS (0 << GPIO_SMT_SHIFT) #define GPIO_SMT_EN (1 << GPIO_SMT_SHIFT) // gpio drive #define GPIO_DRV_0 (0 << GPIO_DRV_SHIFT) #define GPIO_DRV_1 (1 << GPIO_DRV_SHIFT) #define GPIO_DRV_2 (2 << GPIO_DRV_SHIFT) #define GPIO_DRV_3 (3 << GPIO_DRV_SHIFT) // gpio init trig mode #define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_FALLING_EDGE 0 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_RISING_EDGE 1 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_LOW_LEVEL 2 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_HIGH_LEVEL 3 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_FALLING_RISING_EDGE 4 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_FALLING_EDGE 8 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_RISING_EDGE 9 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_LOW_LEVEL 10 #define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_HIGH_LEVEL 11 // gpio uart function #define GPIO_UART_FUNC_UART0_RTS 0 #define GPIO_UART_FUNC_UART0_CTS 1 #define GPIO_UART_FUNC_UART0_TX 2 #define GPIO_UART_FUNC_UART0_RX 3 #define GPIO_UART_FUNC_UART1_RTS 4 #define GPIO_UART_FUNC_UART1_CTS 5 #define GPIO_UART_FUNC_UART1_TX 6 #define GPIO_UART_FUNC_UART1_RX 7 ``` 顺便看看和初始化相关的几个函数 ```cpp void bflb_gpio_deinit(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin); //反初始化，相当于回到init之前的状态。io设置为浮空 void bflb_gpio_set(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin); //设置为高电平 void bflb_gpio_reset(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin); //设置为低电平 bool bflb_gpio_read(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin); //读取io电平 ``` ## 3. GPIO配置示例 现在我们就来找一个io对其进行配置，让其间歇性的输出高低电平。随后使用逻辑分析仪来验证我们程序是否正常。 找到小安派的原理图，我们看看IO0是否引出了。  从上图中看到IO0对应对应原理图中标号为I2C_SCL_TOP的网络，我们直接在原理图文件里面搜索，可以找到在J9这个连接件上是接着I2C_SCL_TOP的。  那对应在板子的哪个位置呢？我们再来打开小安派的PCB文件，为了方便查看，先移除掉覆铜。这就看到了这个I2C_SCL_TOP对应在板子上的位置了。  很幸运，这个接口是可以连接的。那么我们就直接使用IO0进行配置了。 ```cpp #include "bflb_gpio.h" #include "bflb_mtimer.h" #include "board.h" struct bflb_device_s *gpio; #define gpio_test GPIO_PIN_0 int main(void) { board_init(); //获取gpio设备 gpio = bflb_device_get_by_name("gpio"); //配置io 0 为上拉 输出 bflb_gpio_init(gpio, gpio_test, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP); while (1) { bflb_gpio_set(gpio, gpio_test); // 拉高 bflb_mtimer_delay_ms(100); // 延时100ms bflb_gpio_reset(gpio, gpio_test); // 拉低 bflb_mtimer_delay_ms(100); } } ``` 将上述代码编译烧录到小安派。接下来就使用rp2040做的逻辑分析仪来测量IO0的输出。 ## 4. 使用逻辑分析仪验证 树莓派pico烧入逻辑分析仪固件，插入到电脑上。配置好plusview。（这个过程不详述。） 将pico的gnd和GP2分别和小安派的GND和I2C_SCL_TOP连接。  运行逻辑分析仪，就可以抓到如下的波形：  从波形中可以看到，电平变化的间隔正好是100ms和我们的程序中的是完全一致的。 至此，gpio功能我们就了解了。

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