IMX6ULL的GPIO操作方法

CCM: Clock Controller Module (时钟控制模块)。
IOMUXC : IOMUX Controller，IO 复用控制器。
GPIO: General-purpose input/output，通用的输入输出口。

1 IMX6ULL的GPIO模块结构

参考资料：芯片手册《Chapter 26: General Purpose Input/Output (GPIO)》。
有 5 组 GPIO（GPIO1～GPIO5），每组引脚最多有 32 个，但是可能实际上并没有那么多。
GPIO1 有 32 个引脚：GPIO1_IO0~GPIO1_IO31；
GPIO2 有 22 个引脚：GPIO2_IO0~GPIO2_IO21；
GPIO3 有 29 个引脚：GPIO3_IO0~GPIO3_IO28；
GPIO4 有 29 个引脚：GPIO4_IO0~GPIO4_IO28；
GPIO5 有 12 个引脚：GPIO5_IO0~GPIO5_IO11；

GPIO 的控制涉及 3 大模块：CCM、IOMUXC、GPIO 模块本身，框图如下：

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2 CCM用于设置是否向GPIO模块提供时钟

参考资料：芯片手册《Chapter 18: Clock Controller Module (CCM)》。

GPIOx 要用 CCM_CCGRy 寄存器中的 2 位来决定该组 GPIO 是否使能。哪组 GPIO用哪个 CCM_CCGR 寄存器来设置，请看上图红框部分。

CCM_CCGR 寄存器中某 2 位的取值含义如下：

① 00：该 GPIO 模块全程被关闭。
② 01：该 GPIO 模块在 CPU run mode 情况下是使能的；在 WAIT 或 STOP 模式下，关闭。
③ 10：保留。
④ 11：该 GPIO 模块全程使能。

GPIO2 时钟控制：

GPIO1、GPIO5 时钟控制：

GPIO3 时钟控制：

GPIO4 时钟控制：

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3 IOMUXC：引脚的模式(Mode、功能)

参考资料：芯片手册《Chapter 32: IOMUX Controller (IOMUXC)》。

对于某个/某组引脚，IOMUXC 中有 2 个寄存器用来设置它：
① 选择功能：
IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_ ：Mux pad xxx，选择某个 pad 的功能。
IOMUXC_SW_MUX_CTL_GRP_：Mux grp xxx，选择某组引脚的功能。

某个引脚，或是某组预设的引脚，都有 8 个可选的模式(alternate (ALT) MUX_MODE)。

比如：

② 设置上下拉电阻等参数：
IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_：pad pad xxx，设置某个 pad 的参数。
IOMUXC_SW_PAD_CTL_GRP_：pad grp xxx，设置某组引脚的参数。

比如：

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4 GPIO模块内部

框图如下：

我们暂时只需要关心 3 个寄存器：
① GPIOx_GDIR：设置引脚方向，每位对应一个引脚，1-output，0-input。

② GPIOx_GDIR：设置输出引脚的电平，每位对应一个引脚，1-高电平，0-低电平。

③ GPIOx_PSR：读取引脚的电平，每位对应一个引脚，1-高电平，0-低电平。

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5 如何编程

5.1 读GPIO

翻译一下：
① 设置 CCM_CCGRx 寄存器中某位使能对应的 GPIO 模块 // 默认是使能的，上图省略了。
② 设置 IOMUX 来选择引脚用于 GPIO。
③ 设置 GPIOx_GDIR 中某位为 0，把该引脚设置为输入功能。
④ 读 GPIOx_DR 或 GPIOx_PSR 得到某位的值（读 GPIOx_DR 返回的是 GPIOx_PSR 的值）。

5.2 写GPIO

翻译一下：
① 设置 CCM_CCGRx 寄存器中某位使能对应的 GPIO 模块 // 默认是使能的，上图省略了。
② 设置 IOMUX 来选择引脚用于 GPIO。
③ 设置 GPIOx_GDIR 中某位为 1，把该引脚设置为输出功能。
④ 写 GPIOx_DR 某位的值。

需要注意的是，你可以设置该引脚的 loopback 功能，这样就可以从 GPIOx_PSR 中读到引脚的有实电平；你从 GPIOx_DR 中读回的只是上次设置的值，它并不能反应引脚的真实电平，比如可能因为硬件故障导致该引脚跟地短路了，你通过设置 GPIOx_DR让它输出高电平并不会起效果。

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参考资料：

1. 韦东山全系列视频第1季快速入门