【裸机驱动LED】使用汇编代码驱动LED（一）—— 寄存器解析篇

为了后续使用C语言驱动LED，事先学习汇编代码驱动LED，有如下好处：

• 熟悉一些基本的汇编语法
• 了解驱动LED的基本流程
• 了解驱动LED需要用到哪些寄存器
• 作为一个初学者，可以锻炼自己阅读开发文档的能力

本文的主要目的是了解驱动LED的基本流程，以及要驱动LED需要使用哪些寄存器。

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目录

一、驱动LED的基本流程

二、寄存器设置

1、时钟源初始化（CCGRx）

2、设置IO复用（IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03）

3、初始化GPIO（IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03）

4、GPIO 输出（GPIOx_GDIR、GPIOx_DR）

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一、驱动LED的基本流程

stm32驱动LED的基本流程为：

• 使能指定GPIO时钟
• 设置IO复用，将其复用为GPIO。（GPIO只是IO众多功能的一种）
• 初始化GPIO。即设置电气属性，比如设置输入还是输出、上下拉、速度等
• 设置 GPIO 输出高电平还是低电平。

但是 imx6ull 驱动LED的过程是否也是如此呢？我们需要查看《IMX6ULL参考手册》的第28章 GPIO，虽然只有三步，这是因为把 stm32 的最后两点合并为了一步。

因此，对于 imx6ull 我们驱动 LED 可以采取和stm32一样的步骤

二、寄存器设置

接下来我们将针对每一步，详细了解寄存器的设置方法。

1、时钟源初始化（CCGRx）

led灯闪烁，说白了就是高低电平的转换，但是每隔多久转换一次，这就需要时钟来控制了。按照《IMX6ULL参考手册》的提示，我们要去第18章CCM了解时钟源的初始化。不同模块对应的时钟源是不一样的，我们可以在 18.4 找到GPIO模块对应的时钟源。

从下图我们可以看到，GPIO模块的时钟源使能由寄存器 CCGRx 控制，GPIO模块有 5 组。CCGR1 寄存器的 CG13（即第27-16 bit）控制着 GPIO1 的时钟源。（其他类似）

 现在有两种做法，一种是只初始化某一个 GPIOx 的时钟，即只初始化某一个 CCGRx 寄存器。实际上不同时钟源要改的引脚都不一样，这样很是麻烦。

因此，我们采用另一种做法，索性初始化所有时钟源 (CCGR0~6) 的所有模块（CG0~15，即引脚 0-32）。（可以在参考手册的18.6.25 找到每个时钟源CCGRx对应的基地址）

时钟源(寄存器): CCGR0
起始地址: 0x20C4068
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR1
起始地址: 0x20C406C    # 一个时钟源占32bit，即4字节（0x20C406C - 0x20C4068 = 4）
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR2
起始地址: 0x20C4070
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR3
起始地址: 0x20C4074
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR4
起始地址: 0x20C4078
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR5
起始地址: 0x20C407C
初始化值:0xFFFFFFFF

时钟源(寄存器): CCGR6
起始地址: 0x20C4080
初始化值:0xFFFFFFFF

2、设置IO复用（IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03）

绕了这么一大圈，终于可以回到 28.4 小节了。接下来我们要指定 IO 引脚为GPIO功能，由28.4.3给的提示可以知道，要设为 GPIO 模式，我们要设置的是 IOMUXC 寄存器。所以我们要前往第32章 IOMUX。

我们可以看到第32章下有一小节为IOMUXC Memory，IOMUXC下有很多寄存器，这些寄存器分为了两类：

• 第一类 IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_：用于设置对应模块的IO复用
• 第二类 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_：用于初始化对应模块，即设置电气属性。

我们现在要设置的是IO复用，那自然就要找跟GPIO相关的

从这里你会发现，这里只有GPIO1 可以设置IO复用，下面要确定的就是GPIO1 中的第几个引脚，连接着 LED。我们先在《imx6ull 底板原理图》上找到 LED 模块，底板上LED名称为 LED0。 

然后我们在《核心板原理图》上找一下 LED0 连到了核心板的哪个引脚。我们发现是 GPIO_3，那么这里就表示的是 GPIO1_3，即 GPIO1 的第3个引脚。

我们在第32章的IOMUX下找到后缀为 GPIO1_IO03 的寄存器，我们只需要设置 MUX_MODE 字段，设置为 0101，其他字段保持不变。

由此可以总结得到

寄存器: IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03
基地址: 0x20E0068
初始化值: 0x5    # 低四位为0101，其他位不变

3、初始化GPIO（IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03）

上一步其实已经公布了接下来要做啥，没错，找到前缀为 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD 而且跟GPIO相关的寄存器。（这个比较难找，在32.6.156，大概在1793页）接下来我们要逐一设置寄存器中的每一个字段。

0：SRE，表示电压转换速率，我们选择低转换速率，即设为 0

2-1：保留位

5-3：DSE，表示驱动能力，我们选择 R0/6，即设为 110

 7-6：SPEED，表示速度。我们选择100M，即设为10

10-8：保留位

11：ODE，表示是否关闭开路输出，这里选择关闭，设为 0

12：PKE，pull / keeper 使能，这里选择打开，设为 1

13：PUE，选择 keeper功能，设为 0

15–14：PUS，选择上下拉，默认下拉，设为 00 

16：HYS，禁用，设为 0（该字段用的比较少）

31-17：保留位

寄存器: IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03
基地址: 0x020E02F4
初始值: 0x10B0

4、GPIO 输出（GPIOx_GDIR、GPIOx_DR）

 我们回到第28章，GPIO一共有五组，每一组都有8个寄存器，每个寄存器对应着不同的功能（属性）。但是实际上我们只需要设置其中两个寄存器，即 GPIOx_DR 和 GPIOx_GDIR。

• GPIOx_DR：数据寄存器。用于输出或者读取数据，比如GPIO设置为输出，我们就可以使用该寄存器来让引脚输出高电平或者低电平。
• GPIOx_GDIR：方向寄存器。用于设置GPIO是输入还是输出。如果是输入，我们就可以从 GPIOx_DR 寄存器读取内容；如果是输出，我们就需要向 GPIOx_DR 寄存器输出内容。
• PSR：GPIO状态寄存器。读取相应的位即可获取对应的 GPIO 的状态。
• ICR1、ICR2：中断寄存器。用来配置中断的触发方式（上升沿触发、下降沿触发），ICR1 用于 IO0~15 的配置， ICR2 用于 IO16~31 的配置。
• IMR：中断使能寄存器。用于控制中断的使能和禁止。
• ISR：中断状态寄存器。
• EDGE_SEL：设置边缘中断。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

寄存器: GPIO1_GDIR
基地址: 0x209C004
初始值: 0x00000008    # 因为是GPIO1的第三个引脚设为输出，即第3 bit应为1（00001000）

寄存器: GPIO1_DR
基地址: 0x209C000
初始值: 0

LED0输出低电平的时候，二极管导通，此时灯会亮，所以寄存器 DR 的初始值应该为 0