### Micro2440 ARM GPIO详解
#### 一、引言
Micro2440是一款基于S3C2440处理器的开发板，广泛应用于嵌入式系统的学习与开发中。该开发板具备丰富的外设接口，其中GPIO（General Purpose Input/Output，通用输入/输出）端口是最常用的功能之一。本文将详细介绍Micro2440开发板上的GPIO工作原理及其编程方法。
#### 二、S3C2440 GPIO概述
S3C2440处理器内置了丰富的GPIO资源，共提供了130个可配置的GPIO引脚，这些引脚可以通过特定的寄存器进行配置，实现输入或输出功能。为了更好地理解和操作这些引脚，我们需要了解几个重要的寄存器：
1. **GPXCON寄存器**：用于定义引脚（端口）的功能。
2. **GPXDAT寄存器**：读写寄存器，当引脚被定义为输出时，可以理解为对外赋值；当引脚被定义为输入时，可以理解为向内读值。
3. **GPXUP寄存器**：用于控制引脚是否使用内部上拉电阻。某位为1时，相应引脚不使用内部上拉电阻；某位为0时，相应引脚使用上拉电阻。
#### 三、GPIO寄存器访问
为了操作GPIO，需要通过直接访问内存中的寄存器地址来实现。例如，GPBCON的地址是0x56000010，GPBDAT的地址为0x56000014。可以通过以下方式定义这些寄存器：
```c
#define GPBCON (*(volatile unsigned long*)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000014)
```
#### 四、定义端口功能
在S3C2440的GPIO端口定义中，“00”表示输入，“01”表示输出。例如，要将GPBCON端口5设置为输出模式，可以这样定义：
```c
#define GPB5_out (1 << (5 * 2))
```
这表示将GPBCON寄存器中的第5个引脚配置为输出模式。
#### 五、端口赋值
端口赋值通常涉及到GPXDAT寄存器的操作。例如，将GPBDAT寄存器设置为0x0，可以实现所有输出引脚的低电平状态：
```c
GPBDAT = 0x0;
```
#### 六、示例代码解析
下面是一个简单的GPIO控制LED的示例程序，用于展示如何使用上述寄存器定义和控制GPIO引脚：
```c
#define GPBCON (*(volatile unsigned long*)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000014)
#define GPBUP (*(volatile unsigned long*)0x56000018)
#define GPGCON (*(volatile unsigned long*)0x56000060)
#define GPGDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000064)
#define GPGUP (*(volatile unsigned long*)0x56000068)
// 定义端口功能
#define GPB5_OUT (1 << (5 * 2))
#define GPB6_OUT (1 << (6 * 2))
#define GPB7_OUT (1 << (7 * 2))
#define GPB8_OUT (1 << (8 * 2))
#define GPB5_MSK (3 << (5 * 2))
#define GPB6_MSK (3 << (6 * 2))
#define GPB7_MSK (3 << (7 * 2))
#define GPB8_MSK (3 << (8 * 2))
#define GPG0_IN (0 << (0 * 2))
#define GPG3_IN (0 << (3 * 2))
#define GPG5_IN (0 << (5 * 2))
#define GPG6_IN (0 << (6 * 2))
#define GPG0_MSK (3 << (0 * 2))
#define GPG3_MSK (3 << (3 * 2))
#define GPG5_MSK (3 << (5 * 2))
#define GPG6_MSK (3 << (6 * 2))
// LED控制宏定义
#define LED1_ON() (GPBDAT &= ~(1 << 5))
#define LED1_OFF() (GPBDAT |= (1 << 5))
#define LED2_ON() (GPBDAT &= ~(1 << 6))
#define LED2_OFF() (GPBDAT |= (1 << 6))
#define LED3_ON() (GPBDAT &= ~(1 << 7))
#define LED3_OFF() (GPBDAT |= (1 << 7))
#define LED4_ON() (GPBDAT &= ~(1 << 8))
#define LED4_OFF() (GPBDAT |= (1 << 8))
// 延时函数
void delay(unsigned a) {
unsigned b;
for (; a > 0; a--)
for (b = 300; b > 0; b--);
}
void Main(void) {
volatile unsigned long dat;
unsigned int LED = 0;
// 初始化GPB和GPG端口
GPBDAT = 0xfffe;
GPBCON &= ~(GPB5_MSK | GPB6_MSK | GPB7_MSK | GPB8_MSK);
GPBCON |= (GPB5_OUT | GPB6_OUT | GPB7_OUT | GPB8_OUT);
GPGCON &= ~(GPG0_MSK | GPG3_MSK | GPG5_MSK | GPG6_MSK);
GPGCON |= (GPG0_IN | GPG3_IN | GPG5_IN | GPG6_IN);
while (1) {
dat = GPGDAT;
if (dat & (1 << 0))
LED1_OFF();
else
LED = 1;
if (dat & (1 << 3))
LED2_OFF();
else
LED = 2;
if (dat & (1 << 5))
LED3_OFF();
else
LED = 3;
if (dat & (1 << 6))
LED4_OFF();
else
LED = 4;
switch (LED) {
case 1: LED1_ON(); break;
case 2:
```
#### 七、总结
通过以上介绍，我们可以看到Micro2440开发板上的GPIO功能非常强大，通过直接操作寄存器的方式，能够轻松地实现对引脚的输入输出控制。对于初学者而言，理解并掌握这些基础知识对于后续深入学习嵌入式系统开发至关重要。同时，通过实际的编程实践，可以更深刻地理解GPIO的工作机制，为以后的应用打下坚实的基础。
