GPIO的意思是通用輸入輸出端口，可通過(guò)軟件配置成輸入或者輸出端。即可以通過(guò)GPIO口輸出高低電平或者通過(guò)GPIO口讀入引腳狀態(tài)是高電平還是低電平。大部分引腳除了當(dāng)GPIO使用外，還可以復(fù)用為外設(shè)功能引腳。如UART外設(shè)與其他硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

CW32L083的每組GPIO都有20個(gè)寄存器，除了基礎(chǔ)的配置寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、位置位/清零寄存器、位清零寄存器、鎖定寄存器、復(fù)用功能寄存器外，還配置了位翻轉(zhuǎn)寄存器，中斷數(shù)字濾波寄存器等，讓操作更加快捷。同時(shí)提供完善的固件庫(kù)函數(shù)，方便工程師快速開(kāi)發(fā)測(cè)試，增強(qiáng)可移植性。

GPIO端口可配置成8種工作模式

4種輸入模式

1.浮空輸入

2.輸入上拉

3.輸入下拉

4.模擬輸入

4種輸出模式

1.開(kāi)漏輸出

2.推挽式輸出

3.開(kāi)漏復(fù)用功能

4.推挽式復(fù)用功能

GPIO功能框圖

初始化GPIO可使用void GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)函數(shù)，此函數(shù)在cw32l083_gpio.c中有詳細(xì)的配置，其中的第一個(gè)參數(shù)GPIO_TypeDef是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，在cw32l083.h中有詳細(xì)定義，包含著每組GPIO的20個(gè)寄存器。

typedefstruct{寫法DIR_f;//輸入輸出方向寄存器OPENDRAIN_f;//輸出模式寄存器PDR_f;//下拉電阻寄存器PUR_f;//上拉電阻寄存器AFRH_f;//復(fù)用功能寄存器高段AFRL_f;//復(fù)用功能寄存器低段ANALOG_f;//模擬數(shù)字配置寄存器RISEIE_f;//上升沿中斷使能寄存器FALLIE_f;//下降沿中斷使能寄存器HIGHIE_f;//高電平中斷使能寄存器LOWIE_f;//低電平中斷使能寄存器ISR_f;//中斷標(biāo)志寄存器ICR_f;//中斷標(biāo)志清除寄存器LCKR_f;//配置鎖定寄存器FILTER_f;//中斷數(shù)字濾波器配置寄存器IDR_f;//輸入數(shù)據(jù)寄存器ODR_f;//輸出數(shù)據(jù)寄存器BRR_f;//位清零寄存器BSRR_f;//位置位清零寄存器TOG_f;//位翻轉(zhuǎn)寄存器}GPIO_TypeDef;

第二個(gè)參數(shù)GPIO_InitTypeDef也是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，在cw32l083_gpio.h中可查看其定義。

typedefstruct{uint32_tPins;uint32_tMode;uint32_tIT;}GPIO_InitTypeDef;

下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子配置一個(gè)IO口翻轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)閃燈實(shí)驗(yàn)。

int32_t main(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);

__RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); //打開(kāi)GPIOC的時(shí)鐘

GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;

GPIO_Init(CW_GPIOC, GPIO_InitStruct);

while (1)

{

GPIO_TogglePin(CW_GPIOC,GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3);

Delay(0xFFFF); //延遲函數(shù)

}

}

void Delay(__IO uint16_t nCount)

{

/* Decrement nCount value */

while (nCount != 0)

{

nCount--;

}

}

例程中使用PC02和PC03引腳進(jìn)行IO口翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，官方CW32L083VCT6的評(píng)估板上這兩個(gè)引腳外接LED燈，可以看到LED周期閃爍的效果。

其中CW_GPIOC,GPIO_PIN_0以及GPIO_MODE_OUTPUT_PP都是定義在頭文件中的宏定義，如下面第一行為CW_GPIOC端口地址映射。

#define CW_GPIOC ((GPIO_TypeDef*) GPIOC_BASE)

#define GPIOC_BASE 0x48000800UL

#define GPIO_PIN_0 ((uint16_t)0x0001) /* Pin 0 selected */

#define GPIO_PIN_1 ((uint16_t)0x0002) /* Pin 1 selected */

#define GPIO_PIN_2 ((uint16_t)0x0004) /* Pin 2 selected */

#define GPIO_PIN_3 ((uint16_t)0x0008) /* Pin 3 selected */

#define GPIO_PIN_4 ((uint16_t)0x0010) /* Pin 4 selected */

#define GPIO_PIN_5 ((uint16_t)0x0020) /* Pin 5 selected */

#define GPIO_PIN_6 ((uint16_t)0x0040) /* Pin 6 selected */

#define GPIO_PIN_7 ((uint16_t)0x0080) /* Pin 7 selected */

#define GPIO_PIN_8 ((uint16_t)0x0100) /* Pin 8 selected */

#define GPIO_PIN_9 ((uint16_t)0x0200) /* Pin 9 selected */

#define GPIO_PIN_10 ((uint16_t)0x0400) /* Pin 10 selected */

#define GPIO_PIN_11 ((uint16_t)0x0800) /* Pin 11 selected */

#define GPIO_PIN_12 ((uint16_t)0x1000) /* Pin 12 selected */

#define GPIO_PIN_13 ((uint16_t)0x2000) /* Pin 13 selected */

#define GPIO_PIN_14 ((uint16_t)0x4000) /* Pin 14 selected */

#define GPIO_PIN_15 ((uint16_t)0x8000) /* Pin 15 selected */

#define GPIO_PIN_All ((uint16_t)0xFFFF) /* All pins selected */

#define GPIO_MODE_ANALOG (0X00)

#define GPIO_MODE_INPUT (0x10)

#define GPIO_MODE_INPUT_PULLUP (0x11)

#define GPIO_MODE_INPUT_PULLDOWN (0x12)

#define GPIO_MODE_OUTPUT_PP (0x20)

#define GPIO_MODE_OUTPUT_OD (0x21)

上面的例子是使用庫(kù)函數(shù)配置的，也可以用寄存器操作，具體步驟如下。

//開(kāi)啟HSI并6分頻，Sysclk=HCLK=PCLK=8MHz

CW_SYSCTRL->HSI=(5<

CW_SYSCTRL->CR1|=SYSCTRL_BYPASS|SYSCTRL_CR1_HSIEN_Msk; //Enable HSI

while ((CW_SYSCTRL->HSI SYSCTRL_HSI_STABLE_Msk) != SYSCTRL_HSI_STABLE_Msk) //Wait stable

{

;

}

//開(kāi)啟GPIOC的時(shí)鐘

REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, RCC_AHB_PERIPH_GPIOC);

//配置PC02和PC03為數(shù)字功能推挽輸出

CW_GPIOC->ANALOG_f.PIN2 = 0; //將PC02設(shè)置為數(shù)字功能

CW_GPIOC->DIR_f.PIN2 = 0; //將PC02設(shè)置成輸出模式

CW_GPIOC->OPENDRAIN_f.PIN2 = 0; //將PC02設(shè)置成推挽模式

CW_GPIOC->ANALOG_f.PIN3 = 0; //將PC03設(shè)置為數(shù)字功能

CW_GPIOC->DIR_f.PIN3 = 0; //將PC03設(shè)置為輸出模式

CW_GPIOC->OPENDRAIN_f.PIN3 = 0; //將PC03設(shè)置為推挽模式

while (1)

{

CW_GPIOC->TOG=bv2; //PC02翻轉(zhuǎn)

Delay(0xFFFF);

CW_GPIOC->TOG=bv3; //PC03翻轉(zhuǎn)

Delay(0xFFFF);

}

下面以CW32L083為例通過(guò)配置GPIO引腳來(lái)驅(qū)動(dòng)SPI2外設(shè)，查閱CW32L083的用戶手冊(cè)可以得知， SPI2可以通過(guò)PA00,PA01,PA02,PA03復(fù)用實(shí)現(xiàn)，這個(gè)就是上文提到的GPIO口的復(fù)用功能。

PA00_AFx_SPI2MISO() //將PA00復(fù)用成SPI2的MISO線

PA01_AFx_SPI2MOSI() //將PA01復(fù)用成SPI2的MOSI線

PA02_AFx_SPI2SCK() //將PA02復(fù)用成SPI2的時(shí)鐘線

PA03_AFx_SPI2CS() //將PA03復(fù)用成SPI2的片選線，如需操作片選線，有特定函數(shù)

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

GPIO_InitStructure.Pins =GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2 |GPIO_PIN_3;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStructure.IT= GPIO_IT_NONE;

GPIO_Init(CW_GPIOA, GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.Pins =GPIO_PIN_0；

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

GPIO_Init(CW_GPIOA, GPIO_InitStructure);

另外我們的GPIO支持外部中斷，具體的配置如下，如果有不清楚的小伙伴可以查看下節(jié)CW32中斷控制器，會(huì)有詳細(xì)講解。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();//開(kāi)啟GPIOA的時(shí)鐘

GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_RISING | GPIO_IT_FALLING; //上升沿或者下降沿觸發(fā)

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

GPIO_InitStruct.Pins =GPIO_PIN_1;

GPIO_Init(CW_GPIOA, GPIO_InitStruct);

//清除PA01中斷標(biāo)志并使能NVIC

GPIOA_INTFLAG_CLR(bv1);

NVIC_EnableIRQ(GPIOA_IRQn);

上面的例程即可實(shí)現(xiàn)外部輸入中斷，PA01在接收到上升沿或者下降沿的信號(hào)的時(shí)候會(huì)進(jìn)入到中斷函數(shù)中去執(zhí)行相關(guān)的程序，具體的例程可以參考官方CW32L083的gpio_int_filter例子。

下面介紹的是CW32L083的GPIO所相關(guān)的函數(shù)及其功能。

1.void GPIO_SWD2GPIO(void);

將PA13/PA14 SWD設(shè)置成GPIO

2.void GPIO_GPIO2SWD(void);

將PA13/PA14設(shè)置成SWD

3.void GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pins);

鎖定指定引腳配置項(xiàng)，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)引腳

4.void GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pins);

GPIO去初始化，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)引腳或單個(gè)引腳

5.void GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init);

GPIO 初始化，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)引腳或單個(gè)引腳

6.void GPIO_ConfigFilter(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pins, uint32_t FltClk);

配置端口濾波

7.void GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pins, GPIO_PinState PinState);

設(shè)置指定引腳電平，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)引腳

8.void GPIO_Write(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t Value);

設(shè)置指定引腳端口的輸出值

9.void GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pins);

翻轉(zhuǎn)指定引腳電平，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)引腳

10.GPIO_PinState GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

獲取一個(gè)引腳的電平

以上是CW32通用輸入輸出端口的介紹。

來(lái)源：武漢芯源半導(dǎo)體

審核編輯：湯梓紅