EFM32外设模块―GPIO V1.10

广州周立功单片机科技有限公司EFM32系列微控制器产品应用笔记©2012GuangzhouZLGMCUTechnologyCo.,Ltd.1GPIO目录1.概述...........................................................................................................................12.FAQ............................................................................................................................22.1GPIO功能描述........................................................................................................22.2GPIO功能结构........................................................................................................22.3GPIO寄存器配置....................................................................................................22.4GPIO中断配置........................................................................................................32.5GPIO的低功耗特点................................................................................................43.实验指导...................................................................................................................53.1实验目的...................................................................................................................53.2实验设备...................................................................................................................53.3实验内容...................................................................................................................53.4试验步骤...................................................................................................................53.5实验参考程序...........................................................................................................53.6实验结果...................................................................................................................74.免责声明...................................................................................................................8广州周立功单片机科技有限公司EFM32系列微控制器产品应用笔记©2012GuangzhouZLGMCUTechnologyCo.,Ltd.1GPIO1.概述通用输入输出(GeneralPurposeInput/Output，简称GPIO)是EFM32片上的通用引脚输入和输出接口外设，其能够提供灵活的引脚功能配置，同时也是片上外设对外的接口。其主要特点如下：z最多93个GPIO引脚；z引脚配置；‹上拉/下拉电阻；‹输入/输出使能；‹输出驱动能力(0.5/2/6/20mA)；‹输入滤波器。z16个异步外部中断；z片上外设引脚重映射；z最多6个引脚支持从EM4唤醒。广州周立功单片机科技有限公司EFM32系列微控制器产品应用笔记©2012GuangzhouZLGMCUTechnologyCo.,Ltd.2GPIO2.FAQ2.1GPIO功能描述1.GPIO的主要作用有哪些？A：通用输入输出(GeneralPurposeInput/Output，GPIO)是通用引脚输入和输出接口，其能够提供灵活的引脚功能配置，同时也是片上外设对外的接口。GPIO还具有从EM4模式中唤醒功能。2.怎样利用与GPIO相关的emlib库函数？A：首先将em_gpio.c文件加入工程中，然后在需要调用与GPIO相关的emlib库函数的源文件中添加如程序清单2.1所示的预编译代码。程序清单2.1GPIO头文件#includeem_gpio.h2.2GPIO功能结构1.EFM32系列的GPIO管脚是如何命名的？A：EFM32系列MCU的引脚组织为每个端口16个引脚，每个独立的GPIO引脚命名为Pxn，x表示端口号(A，B，C…)，n表示引脚号(0，1，…，15)。2.复位后GPIO处于何种状态？A：复位后，除了调试引脚外（对于EFM32系列微控制器来说，一共有3个调试引脚，分别为：SWCLK、SWDIO和SWV。其中SWCLK为调试的串行时钟输入引脚，复位后该引脚默认为调试功能且具有下拉电阻；SWDIO为调试时的串行数据输入和输出，复位后该引脚默认为调试功能且具有上拉电阻；SWV为调试时的串行监视线，该引脚在在复位后默认为禁能模式（高阻态）；这三个调试管脚也可以在用户程序中配置为通用的GPIO来使用，具体配置方法同其它通用GPIO），其它引脚的输入输出功能都禁能（为高阻态），所以在使用GPIO前需要配置相应的MODE使能输入输出功能。3.EFM32的GPIO内部具有ESD保护吗？A：EFM32系列微控制器引脚内部具有对GND和VDD的ESD保护，但是对于具有LCD复用功能的引脚，虽然有相对于对VDD的ESD保护功能，但该保护功能中缺少相对于VDD的ESD二极管，因为LCD有VBOOST功能，引脚电压可能高于VDD电压。4.EFM32的GPIO输入主要有哪些功能？A：当EFM32的GPIO输入信号可以作为PRS（外设反射系统）信号源、中断信号源或连接到片上外设的输入。2.3GPIO寄存器配置1.EFM32的GPIO的可选功能如上下拉电阻、滤波等，能单独配置吗？A：EFM32引脚所具有的可选功能，如上拉电阻，下拉电阻，滤波等功能并没有独立控制使能位，EFM32将这些功能和引脚选项组织成各种模式，这些可选的模式在CTRL寄存器的MODE位域中配置。所以当用户需要使用相关的功能时，只需选择相应的模式即可。2.如果引脚作为模拟功能使用该如何配置GPIO？A：模拟连接是直接从引脚引入其独立于其它连线，因此若引脚用于模拟（ADC等）广州周立功单片机科技有限公司EFM32系列微控制器产品应用笔记©2012GuangzhouZLGMCUTechnologyCo.,Ltd.3GPIO输入输出，按默认配置即可，不用配置引脚。3.如何使用GPIO的外设复用功能？A：如果外设功能映射到该引脚，则引脚输出信号和输出使能控制由外设决定。需注意输出使能是控制“与”关系，因此若要使用输出功能，除了外设中使能输出外，GPIO中引脚输出也要使能。4.DOUT是不是只能作为数据输出寄存器？A：在GPIO输出模式中作为数据输出寄存器，端口DOUT寄存器中相应位置决定当前I/O口的高低电平状态。但在GPIO的某些配置项中，DOUT寄存器相应引脚位用于某些特定功能选择，如上下拉电阻、输入滤波等。5.如何配置GPIO的输出强度？A：首先将GPIO的输出模式配置为可选输出强度的模式，然后再配置CTRL寄存器中的输出强度(0.5/2/6/20mA)。另外，对于任何不能配置输出强度的模式，输出强度固定为6mA。其具体配置方法可参考程序清单2.2的示例。程序清单2.2GPIO输出强度配置示例GPIO_DriveModeSet(gpioPortD,gpioDriveModeStandard);/*PortD驱动电流为默认大小6mA*/GPIO_PinModeSet(gpioPortD,7,gpioModePushPullDrive,0);/*PD7为可配置驱动大小的推挽输出*/6.如何使用GPIO的EM4模式唤醒功能？A：其主要过程如下：1、配置相应的引脚为输入模式；2、配置触发EM4唤醒请求引脚触发电平极性；3、置位CMD寄存器中EM4WUCLR位以清除唤醒逻辑；4、使能相应引脚的唤醒位。由于库函数已经对2、3、4步进行了封装，所以用户只需调用GPIO_EM4EnablePinWakeup库函数即可完成相应的配置，具体配置示例见程序清单2.3。程序清单2.3GPIO的EM4唤醒功能配置GPIO_PinModeSet(gpioPortF,1,gpioModeInput,1);/*初始化PF1引脚使能滤波*/GPIO_EM4EnablePinWakeup(0x08,0x00);/*使能PF1低电平唤醒EM4*/从EM4唤醒是通过复位的方式，因此为确定是否从EM4唤醒复位，可以在复位后重新运行时查询RMU_RSTCAUSE寄存器获取复位源信息。2.4GPIO中断配置1.EFM32一共有多少GPIO引脚支持中断？A：EFM32微控制器的任意一个GPIO引脚都可以产生中断，这些中断可以将MCU从低功耗模式(EM1~EM3)唤醒。用户可以设置为的上升沿或下降沿检测，也可以双边沿检测。引脚号相同的引脚共用一个中断触发标志，所以不能同时作为中断输入，即PA1、PB1…PF1触发同一个中断，因此不能PA1、PB1……PF1同时选择作为外部中断引脚。2.EFM32共有多少个中断向量？A：GPIO共有两个中断向量，引脚号为奇数则触发奇中断，引脚号为偶数则触发偶中断。对于不同引脚触发的中断区分要依靠查询相应的中断标志位。广州周立功单片机科技有限公司EFM32系列微控制器产品应用笔记©2012GuangzhouZLGMCUTechnologyCo.,Ltd.4GPIO2.5GPIO的低功耗特点1.EFM32的上下拉电阻功能相对于其它单片机有什么特色？A：相对于其它单片机，EFM32的上下拉电阻功能更利于低功耗。如开源模式下，当输出高电平时会自动断开该连接以降低功耗；开漏模式下，当输出低电平时，上拉电阻会自动断开以降低功耗。2.GPIO支持EM4模式唤醒功能吗？A：除了Gecko系列MCU不支持，其它系列都支持GPIO从EM4模式中唤醒CPU。不同系列支持从EM4唤醒的引脚相同，但是根据芯片引脚数封装不同，可能没有某些的引脚，具体分配情况请参考相应的数据手册。最多6个GPIO口可以支持通过触发复位从EM4唤醒MCU，在进入EM4模式前可以通