K60学习打卡之GPIO初始化

一、代码分析
本次分析的代码非常简短

GPIO_QuickInit(HW_GPIOE, 6, kGPIO_Mode_OPP);

这句代码的意思也和单一,就是将GPIOE模块的第6引脚配置为推挽输出方式。
但是内部还是比较复杂的,其函数原型如下:

uint8_t GPIO_QuickInit(uint32_t instance, uint32_t pinx, GPIO_Mode_Type mode)

instance表示的是GPIO模块号;pinx表示引脚的标号,在0-31之间;mode表示引脚的使用模式。在gpio.h文件中有如下定义:

/* GPIO端口定义 */
#define HW_GPIOA  (0x00U) /*GPIO模块A,依次类推*/  
#define HW_GPIOB  (0x01U)
#define HW_GPIOC  (0x02U)
#define HW_GPIOD  (0x03U)
#define HW_GPIOE  (0x04U)
#define HW_GPIOF  (0x05U)//在数据手册中是没有GPIOF这个模块的

/* GPIO 端口模式的定义*/
typedef enum
{
    kGPIO_Mode_IFT = 0x00,       /**< 浮空输入 */
    kGPIO_Mode_IPD = 0x01,       /**< 下拉输入 */
    kGPIO_Mode_IPU = 0x02,       /**< 上拉输入 */
    kGPIO_Mode_OOD = 0x03,       /**< 开漏输出 */
    kGPIO_Mode_OPP = 0x04,       /**< 推挽输出 */
}GPIO_Mode_Type;

这个函数在gpio.c文件中的实现如下:

uint8_t GPIO_QuickInit(uint32_t instance, uint32_t pinx, GPIO_Mode_Type mode)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct1;
    GPIO_InitStruct1.instance = instance;
    GPIO_InitStruct1.mode = mode;
    GPIO_InitStruct1.pinx = pinx;
    GPIO_Init(&GPIO_InitStruct1);
    return  instance;
}

在实现的过程中,在这里使用了一个结构体变量GPIO_InitTypeDef,这个结构体在gpio.h中定义如下:

typedef struct
{
    uint8_t                instance;    ///<引脚端口HW_GPIOA~HW_GPIOF
    GPIO_Mode_Type         mode;        ///<工作模式
    uint32_t               pinx;        ///<引脚号0~31
}GPIO_InitTypeDef;

这样,在GPIO初始化函数中的工作就和清楚了,就是将参数传递进来完成结构体的初始化。然后由GPIO_Init()函数完成初始化。到这里第一层的函数调用就结束了。

接下来是第二层的函数调用,也就是GPIO_Init()函数.
由于这个函数过于复杂,这里只复制其中一部分代码进行分析,其他的大都是重复的结构。这个函数内部打功能大致是根据引脚的配置模式先进行设置,然后再完成初始化,使用的代码如下:

void GPIO_Init(GPIO_InitTypeDef * GPIO_InitStruct)
{
    /* config state */
    switch(GPIO_InitStruct->mode)
    {
      ...
            PORT_PinPullConfig(GPIO_InitStruct->instance, GPIO_InitStruct->pinx, kPullDisabled);
            PORT_PinOpenDrainConfig(GPIO_InitStruct->instance, GPIO_InitStruct->pinx, DISABLE);
            GPIO_PinConfig(GPIO_InitStruct->instance, GPIO_InitStruct->pinx, kOutput);
    ...         
    }
    /* config pinMux */
    PORT_PinMuxConfig(GPIO_InitStruct->instance, GPIO_InitStruct->pinx, kPinAlt1);
}

由此可见,第二层的函数调用内部就是再次调用了四个函数。来进行设置。依旧没有涉及到真正的核心部分。

接下来我们进入第三层的函数调用:
我现在逐个来进行深入的分析,首先是第一个函数:

  PORT_PinPullConfig();

该函数的函数原型及实现如下:

void PORT_PinPullConfig(uint32_t instance, uint8_t pin, PORT_Pull_Type pull)
{
    SIM->SCGC5 |= SIM_GPIOClockGateTable[instance];
    switch(pull)
    {
        case kPullDisabled:
            PORT_InstanceTable[instance]->PCR[pin] &= ~PORT_PCR_PE_MASK;
            break;
        case kPullUp:
            PORT_InstanceTable[instance]->PCR[pin] |= PORT_PCR_PE_MASK;
            PORT_InstanceTable[instance]->PCR[pin] |= PORT_PCR_PS_MASK;
            break;
        case kPullDown:
            PORT_InstanceTable[instance]->PCR[pin] |= PORT_PCR_PE_MASK;
            PORT_InstanceTable[instance]->PCR[pin] &= ~PORT_PCR_PS_MASK;
            break;
        default:
            break;
    }
}

该函数的功能就是通过编程人员选择的引脚模式,对寄存器进行配置,换句话说,到这里,就开始涉及到一些底层了。那么具体是如何做的呢?
首先,看第一句的代码:

SIM->SCGC5 |= SIM_GPIOClockGateTable[instance];

对于这句代码的分析如下:
在MK60D10.h文件中定义了如下语句:

    #define SIM_BASE                                 0x40047000u
    #define SIM                                      (SIM_Type *)SIM_BASE

在这之中,SIM_Type 是一个结构体,定义在MK60D10.h文件中。这两句话表示:SIM是一个首地址为0x40047000的SIM_Type类型的结构体。在这个结构体中,定义了如下一句代码:

  __IO uint32_t SCGC5;                             /**< System Clock Gating Control Register 5, offset: 0x1038 */

其实到了这个地步,就是实实在在和底层硬件相关了。单单看注释很简单,系统时钟门控寄存器5,偏移0x1038.但是这几句话什么意思呢?先放在这里!这几天估计还不会有什么时间进行系统的学习,只是抽点时间零敲碎打。

今天的后面几步是没有什么时间做完了!明天继续,这两天时间很紧,估计不会参阅什么文档了!只是跟着代码走,看到哪算哪!

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