i.MX6UL IO分析

I.MX6U 的 GPIO 一共有 5 组：GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4 和 GPIO5，
 GPIO1 有 32 个 IO，

GPIO2 有 22 个 IO，

GPIO3 有 29 个 IO、

GPIO4 有 29 个 IO，

GPIO5有 12 个 IO，

这样一共有 124 个 GPIO

 

重要寄存器：以GPIO1_IO00举例

IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO00//复用寄存器
IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO00

其中IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO00主要配置IO复用为什么功能，或是IIC或是普通IO或者其它

如图所示：此寄存器的低四位决定IO复用的功能

接下来是IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO00寄存器，先上图

此寄存器低16位需要我们配置

HYS(bit16)用来使能迟滞比较器

IO 作为输入功能的时候有效，用于设置输入接收器的施密特触发器是否使能。如果需要对输入波形进行整形的话可以使
能此位。此位为 0 的时候禁止迟滞比较器，为 1 的时候使能迟滞比较器。

PUS(bit15:14) ：选择上拉或下拉电阻阻值

00-100k下拉

01-47K上拉

10-100K上拉

11-22K上拉

PUE(bit13)：设置 IO 使用上下拉还是状态保持器

当为 0 的时候使用状态保持器，当为 1 的时候使用上下拉，状态保持器在IO 作为输入的时候才有用，故名思意，就是当外部电路断电以后此 IO 口可以保持住以前的状态。

PKE(bit12) ：使能或者禁止上下拉/状态保持器功能

为0 时禁止上下拉/状态保持器，为 1 时使能上下拉和状态保持器。

ODE(bit11)：禁止或者使能开路输出

此位为 0 的时候禁止开路输出，当此位为 1 的时候就使能开路输出功能，输出模式有效

(bit10:8):保留

该字段保留

SPEED(bit7:6) ：设置 IO 速度

00-低速50M

01-中速100M

10-中速100M

11-高速20M

DSE(bit5:3)：设置 IO 的驱动能力

000  输出驱动关闭
001  R0(3.3V 下 R0 是 260Ω，1.8V 下 R0 是 150Ω，接 DDR 的时候是 240Ω)
010  R0/2
011  R0/3
100  R0/4
101  R0/5
110  R0/6
111  R0/7

(bit2:1):保留

该字段保留

SRE(bit0) ：设置压摆率

当此位为 0 的时候是低压摆率，当为 1的时候是高压摆率。这里的压摆率就是 IO 电平跳变所需要的时间，比如从 0 到 1 需要多少时间，时间越小波形就越陡，说明压摆率越高；反之，时间越多波形就越缓，压摆率就越低。如
果你的产品要过 EMC 的话那就可以使用小的压摆率，因为波形缓和，如果你当前所使用的 IO
做高速通信的话就可以使用高压摆率。

如果我们要使用IO来点亮一个LED，设置完复用功能和一些电气配置后还要对IO进行输入输出配置，先上图

由图可知当 IO 用作 GPIO 的时候需要设置的寄存器，一共有八个：DR、GDIR、PSR、ICR1、ICR2、EDGE_SEL、IMR 和 ISR。

DR:数据寄存器

此寄存器是 32 位的，一个 GPIO 组最大只有 32 个 IO，因此 DR 寄存器中的每个位都对应一个 GPIO。当 GPIO 被配置为输出功能以后，向指定的位写入数据那么相应的 IO 就会输出相应的高低电平，比如要设置 GPIO1_IO00 输出高电平，那么就应该设置 GPIO1.DR=1。当 GPIO被配置为输入模式以后，此寄存器就保存着对应 IO 的电平值，每个位对对应一个 GPIO，例如，当 GPIO1_IO00 这个引脚接地的话，那么 GPIO1.DR 的 bit0 就是 0。

GDIR:方向寄存器

如果要设置 GPIO 为输入的话就设置相应的位为 0，如果要设置为输出的话就设置为 1。比如要设置 GPIO1_IO00 为输入，那么 GPIO1.GDIR=0；

PSR:状态寄存器

读取相应的位即可获取对应的 GPIO 的状态，也就是 GPIO 的高低电平值。功能和输入状态下的 DR 寄存器一样。

ICR1&ICR2:中断控制寄存器

ICR1和ICR2这两个寄存器，都是中断控制寄存器，ICR1用于配置低16个GPIO，ICR2 用于配置高 16 个 GPIO

00-高电平触发中断

01-低电平触发中断

10-上升沿触发中断

11-下降沿触发中断

以GPIO1_IO15为例，如果要设置GPIO1_IO15为上升沿触发中断，那么GPIO1.ICR1=2<<(15*2)，
如果要设置 GPIO1 的 IO16~31 的话就需要设置 ICR2 寄存器了

 IMR:中断屏蔽寄存器

如果使能某个 GPIO 的中断，那么设置相应的位为 1 即可，反之，如果要禁止中断，那么就设置相应的位为 0 即可。例如，要使能 GPIO1_IO00 的中断，那么就可以设置 GPIO1.MIR=1 即可。

ISR:中断状态寄存器

只要某个 GPIO 的中断发生，那么ISR 中相应的位就会被置 1。所以，我们可以通过读取 ISR 寄存器来判断 GPIO 中断是否发生，相当于 ISR 中的这些位就是中断标志位。当我们处理完中断以后，必须清除中断标志位，清除方法就是向 ISR 中相应的位写 1，也就是写 1 清零。

 EDGE_SEL:边沿选择寄存器

EDGE_SEL 寄存器用来设置边沿中断，这个寄存器会覆盖 ICR1 和 ICR2 的设置，同样是一个 GPIO 对应一个位。如果相应的位被置 1，那么就相当与设置了对应的 GPIO 是上升沿和下降沿(双边沿)触发。例如，我们设置 GPIO1.EDGE_SEL=1，那么就表示 GPIO1_IO01 是双边沿触发中断，无论 GFPIO1_CR1 的设置为多少，都是双边沿触发。

配置完输入输出寄存器后还需要使能相应的时钟

CMM 有 CCM_CCGR0~CCM_CCGR6 这 7 个寄存器，这 7 个寄存器控制着 I.MX6U 的所有外设时钟开关，我们以 CCM_CCGR0 为例来看一下如何禁止或使能一个外设的时钟，CCM_CCGR0 结构体如图 8.1.6.1 所示：

CCM_CCGR0 是个 32 为寄存器，其中每 2 位控制一个外设的时钟，比如 bit31:30 控制着
GPIO2 的外设时钟，两个位就有 4 中操作方式。

00  所有模式下都关闭外设时钟。
01  只有在运行模式下打开外设时钟，等待模式和停止模式下均关闭外设时钟。
10  未使用(保留)。
11  除了停止模式以外，其他所有模式下时钟都打开。

如果我们要打开 GPIO2 的外设时钟，那么只需要设置CCM_CCGR0 的 bit31 和 bit30 都为 1 即可，也就是 CCM_CCGR0=3 << 30。反之，如果要关闭GPIO2 的 外 设 时 钟 ， 那 就 设 置 CCM_CCGR0 的 bit31 和 bit30 都 为 0 即 可 也就是CCM_CCGR0=0 << 30。CCM_CCGR0~CCM_CCGR6 这 7 个寄存器操作都是类似的，只是不同的寄存器对应不同的外
设时钟而已。

总结一下，要将 I.MX6U 的 IO 作为 GPIO 使用，我们需要一下
几步：
①、使能 GPIO 对应的时钟。
②、设置寄存器 IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_XX_XX，设置 IO 的复用功能，使其复用
为 GPIO 功能。
③、设置寄存器 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_XX_XX，设置 IO 的上下拉、速度等等。
④、第②步已经将 IO 复用为了 GPIO 功能，所以需要配置 GPIO，设置输/输出、是否使用
中断、默认输出电平等。