i.MX6ULL裸机开发 五：按键输入

一、原理图分析

通过原理图分析可以得到，当按键按下后 KEY0 为低电平，当按键释放后 KEY0 为高电平。通过原理图可以确定 KEY0 连接在 UART1_CTS 引脚上。

二、时钟配置

每个模块的时钟可以独立的关闭，下表详细说明了每个模块可能的时钟活动条件：

• 00：在所有模式下时钟关闭。停止进入硬件握手被禁用。
• 01：在运行模式下时钟是打开的，但在等待和停止模式下是关闭的
• 10：保留
• 11：除 STOP 模式外，所有模式下时钟都是打开的。

GPIO1 时钟由 CCM_CCGR1[CG13] 控制。

IOMUXC 时钟配置：

0、模块时钟 - 根时钟 - 模块时钟控制开关

1、IPT_CLK_IO - LCDIF_PIX_CLK_ROOT - CCGR2[CG7]（IOMUX_IPT_CLK_IO_ENABLE）。

2、IPG_CLK_S - IPG_CLK_ROOT - IPG_CLK_ROOT - CCGR2[CG2]（IOMUXC_SNVS_CLK_ENABLE）。

3、IPG_CLK_S - IPG_CLK_ROOT - IPG_CLK_ROOT - CCGR3[CG15]（IOMUXC_SNVS_GPR_CLK_ENABLE）。

4、IPG_CLK_S - IPG_CLK_ROOT - IPG_CLK_ROOT - CCGR4[CG1]（IOMUXC_CLK_ENABLE）。

5、IPG_CLK_S - IPG_CLK_ROOT - IPG_CLK_ROOT - CCGR4[CG2]（IOMUXC_GPR_CLK_ENABLE）。

注：CCM_CCGRx 寄存器复位后值为 11，也就是复位后所有外设时钟都被打开。

三、IO配置

1、复用功能

• SION：强制选择的多路复用模式输入路径，不管多路复用模式功能如何。
• MUX_MODE：选择复用功能。

当 MUX_MODE 值为 0x0101 时，选择复用功能为 GPIO1_IO18。SION 必须为 0。默认情况，复用功能就是 GPIO1_IO18。

2、电气属性

• HSY：使能迟滞比较器。
• PUS：设置上下拉电阻。
• PUE：设置 IO 使用上下拉还是状态保持器（输出使用上下拉，输入使用状态保持器）。
• PKE：使能或者禁止上下拉/状态保持器功能。
• ODE：禁止或者使能开路输出。
• SPEED：设置 IO 速度。
• DSE：设置 IO 的驱动能力。
• SRE：设置压摆率。

详细内容看手册。

四、GPIO配置

不需要配置。

五、引脚控制

1、修改 GPIOx_GDIR 寄存器控制输入或输出。

2、操作 GPIOx_DR 寄存器控制引脚电平。

六、编写代码

1、配置工程

主要目的添加头文件路径。

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Linux",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "${workspaceFolder}/imx6ull",
                "${workspaceFolder}/user",
                "${workspaceFolder}/bsp/clock",
                "${workspaceFolder}/bsp/delay",
                "${workspaceFolder}/bsp/led",
                "${workspaceFolder}/bsp/key"
            ],
            "defines": [],
            "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
            "cStandard": "gnu17",
            "cppStandard": "gnu++14",
            "intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}

2、makefile

CROSS_COMPILE	?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET			?= key

CC				:= $(CROSS_COMPILE)gcc
LD				:= $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY			:= $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP			:= $(CROSS_COMPILE)objdump

INCDIRS			:= imx6ull \
				   bsp/clock \
				   bsp/delay \
				   bsp/led \
				   bsp/key \
				   user

SRCDIRS			:= bsp/clock \
				   bsp/delay \
				   bsp/led \
				   bsp/key \
				   user

INCLUDE			:= $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))

SFILES			:= $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.s))
CFILES			:= $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))

SFILENDIR		:= $(notdir $(SFILES))
CFILENDIR		:= $(notdir $(CFILES))

SOBJS			:= $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.s=.o))
COBJS			:= $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))
OBJS			:= $(SOBJS) $(COBJS)

VPATH			:= $(SRCDIRS)

.PHONY: clean

$(TARGET).bin : $(OBJS)
	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
	$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
	$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis

$(SOBJS) : obj/%.o : %.s
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

$(COBJS) : obj/%.o : %.c
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

clean:
	rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

3、时钟配置

为了简单，将所有时钟全部打开。

#include "imx6ull.h"

/*
 *  使能 I.MX6U 所有外设时钟
 */
void clk_enable(void)
{
    CCM->CCGR0 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR1 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR2 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR3 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR4 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR5 = 0xffffffff;
    CCM->CCGR6 = 0xffffffff;
}

4、延时相关函数

static void delay_short(volatile unsigned int n)
{
    while(n--){}
}

void delay(volatile unsigned int n)
{
    while(n--){
        delay_short(0x7ff);
    }
}

5、led 相关函数

#include "imx6ull.h"

void led_init(void)
{
    /* 1、初始化 IO 复用, 复用为 GPIO1_IO03 */
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0);
    /* 2、配置 GPIO1_IO03 的 IO 属性
     * bit 16:0 HYS 关闭
     * bit [15:14]: 00 默认下拉
     * bit [13]: 0 kepper 功能
     * bit [12]: 1 pull/keeper 使能
     * bit [11]: 0 关闭开路输出
     * bit [7:6]: 10 速度 100Mhz
     * bit [5:3]: 110 R0/6 驱动能力
     * bit [0]: 0 低转换率
     */
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0X10B0);
    /* 3、初始化 GPIO, GPIO1_IO03 设置为输出 */
    GPIO1->GDIR |= (1 << 3);
    /* 4、设置 GPIO1_IO03 输出低电平，打开 LED0 */
    GPIO1->DR &= ~(1 << 3);
}

/*
 *  打开 LED 灯
 */
void led_on(void)
{
    GPIO1->DR &= ~(1<<3);
}

/*
 *  关闭 LED 灯
 */
void led_off(void)
{
    GPIO1->DR |= (1<<3);
}

6、key 相关函数

#include "key.h"
#include "imx6ull.h"
#include "delay.h"

void key_init(void)
{
    /* 1、初始化 IO 复用, 复用为 GPIO1_IO18 */
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0);

    /* 2、、配置 UART1_CTS_B 的 IO 属性
     * bit 16:0 HYS 关闭
     * bit [15:14]: 11 默认 22K 上拉
     * bit [13]: 1 pull功能
     * bit [12]: 1 pull/keeper 使能
     * bit [11]: 0 关闭开路输出
     * bit [7:6]: 10 速度 100Mhz
     * bit [5:3]: 000 关闭输出
     * bit [0]: 0 低转换率
     */
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0xF080);
    /* 3、初始化 GPIO GPIO1_IO18 设置为输入*/
    GPIO1->GDIR &= ~(1U << 18);
}

int key_get_value(void)
{
    return ((GPIO1->DR >> 18) &0x01);
}

int key_get_status(void)
{
    static unsigned char key_status = 1; // 默认状态，按键松开，KEY0 为高电平

    if((key_status == 1)&&(key_get_value() == 0)){
        // 按键按下
        delay(10);  // 消抖
        if(key_get_value() == 0){
            key_status = 0; // 按键按下
            return 1;
        }
    }else{
        key_status = 1;
        return 2;
    }

    return 0;
}

7、main 函数

#include "clock.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"

int main(void)
{
    clk_enable();
    led_init();
    key_init();
    while(1){
        if(key_get_status() == 1){
            led_off();
        }else if(key_get_status() == 2){
            led_on();
        }
    }
    return 0;
}

七、编译

onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$ ls
bsp  imx6ull  imx6ul.lds  imxdownload  load.imx  Makefile  obj  project  user
onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$ make
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/start.o user/start.s
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/clock.o bsp/clock/clock.c
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/delay.o bsp/delay/delay.c
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/led.o bsp/led/led.c
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/key.o bsp/key/key.c
arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2  -I imx6ull  -I bsp/clock  -I bsp/delay  -I bsp/led  -I bsp/key  -I user -o obj/main.o user/main.c
arm-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o key.elf obj/start.o obj/clock.o obj/delay.o obj/led.o obj/key.o obj/main.o
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S key.elf key.bin
arm-linux-gnueabihf-objdump -D -m arm key.elf > key.dis
onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$ ls
bsp  imx6ull  imx6ul.lds  imxdownload  key.bin  key.dis  key.elf  load.imx  Makefile  obj  project  user
onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$

onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$ ./imxdownload key.bin /dev/sdb
I.MX6ULL bin download software
Edit by:zuozhongkai
Date:2019/6/10
Version:V1.1
log:V1.0 initial version,just support 512MB DDR3
    V1.1 and support 256MB DDR3
file key.bin size = 413Bytes
Board DDR SIZE: 512MB
Delete Old load.imx
Create New load.imx
Download load.imx to /dev/sdb  ......
6+1 records in
6+1 records out
3485 bytes (3.5 kB, 3.4 KiB) copied, 0.0180448 s, 193 kB/s
onlylove@ubuntu:~/linux/driver/board_driver/5_keybsp$

八、验证