【ARM裸机编程 | 海思SS528】- 操作 GPIO 寄存器输出低电平点亮 LED 灯

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一、概述

这篇文章主要介绍在 海思SS528 开发板，去操作某个 GPIO 寄存器输出高、低电平，来熄灭或点亮 LED 灯。

首先，了解一下ARM裸机编程，也就是在一块没有移植操作系统的ARM开发板去编程，相当于把它当成单片机去使用，很多与硬件相关的操作都需要直接读写该硬件的寄存器。

然后，了解一下点亮 LED 灯需要查阅哪些资料 ：

• 海思SS528芯片手册《22AP30 H.265编解码处理器用户指南.pdf》；
• 海思SS528芯片管脚寄存器文档 22AP30_PINOUT_CN.xlsx；
• 你的开发板原理图，需要找到 LED 灯对应的管脚。
  
  

然后，了解一下在ARM裸板点亮 LED 灯的几个步骤：

• 看原理图，找到要点亮的 LED 灯的 GPIO 管脚，并弄清楚点亮该 LED 需要高电平还是低电平；
• 使能 GPIO 管脚功能；
• 配置 GPIO 管脚为输出；
• 设置 GPIO 管脚输出高电平或低电平，熄灭或点亮 LED 灯。

二、看原理图，找LED灯的GPIO管脚

从我板子的原理图中找到接在 LINK_LED1 管脚的一个 LED 灯，从原理图可以看出 LED 灯另一端是接在 3V3 的电源的，所以我们操作连接 LED 灯的 GPIO 管脚为 低电平 就可以点亮这个LED灯。如图所示：

注意： 要根据你自己开发板的原理图来，我这里是低电平，你的不一定是高电平。

找到 LED 灯后，只看到它接在 LINK_LED1 管脚，需要在原理图中，继续查找 LINK_LED1 是接在哪个GPIO的，通过查找，发现 LINK_LED1 是接在 GPIO20_6 的管脚。

小结：完成上面步骤，可以确定，GPIO20_6 管脚输出低电平就可以点亮 LED 灯，GPIO20_6 管脚输出高电平就可以熄灭 LED 灯。

三、使能 GPIO 管脚功能

使能 GPIO 管脚功能，需要查阅文档 22AP30_PINOUT_CN.xlsx (文档路径：SS528ReleaseDoc\hardware\chip)，打开文档后，在下面选择表格管脚控制寄存器，按Ctrl+F搜索GPIO20_6，找到我们要配置的管脚寄存器，如下图：

根据表格信息知道，将寄存器地址为0x17c701d0寄存器的值设置为0x0，就可以使能GPIO功能、IO6挡位8、关闭上拉、关闭下拉。用C语言来设置这个寄存器，可以粗略地用下面代码表示：

#define GPIO20_6_FUNC	(*((volatile unsigned int *)0x17c701d0))
GPIO20_6_FUNC = 0x0;

四、配置 GPIO 管脚为输出

GPIO 管脚要配置为输出，需要设置GPIO对应的方向寄存器GPIO_DIR，该寄存器是采用 基地址+偏移地址 的方式来获得的。
通过查阅芯片手册《22AP30 H.265编解码处理器用户指南.pdf》(文档路径：SS528ReleaseDoc\hardware\chip)，得知 GPIO_20 的基地址为：0x110a_4000：

GPIO_DIR的偏移地址为400，将第6为设置为1，就可以设置 GPIO20_6 为输出功能；

上面分析可以粗略地用C语言来表示：

#define GPIO20_6_DIR (*((volatile unsigned int *)0x110a4400))  // 基地址0x110a4000 + 偏移地址0x400
GPIO20_6_DIR = 0x40;

五、设置 GPIO 管脚输出高、低电平

GPIO管脚要输出高电平或低电平，需要配置GPIO_DATA寄存器，GPIO_DATA寄存器也是采用 基地址+偏移地址 的方式来获得的。从上一小节知道，GPIO_20 的基地址为：0x110a_4000；再查芯片手册选择偏移地址为 0x3FC；同时也可以知道，GPIO_DATA的第6位是GPIO20_6的输出值，1为高电平、0为低电平。

上面分析可以粗略地用C语言来表示：

#define GPIO20_6_DATA	(*((volatile unsigned int *)0x110a43fc)) // 基地址0x110a4000 + 偏移地址0x3fc
GPIO20_6_DATA = 0x40;  //高电平
GPIO20_6_DATA = 0x0;  //低电平

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示例代码：

// led.h
#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#define GPIO20_6_FUNC	(*((volatile unsigned int *)0x17c701d0))
#define GPIO20_6_DIR	(*((volatile unsigned int *)0x110a4400)) // 基地址0x110a4000 + 偏移地址0x400
#define GPIO20_6_DATA	(*((volatile unsigned int *)0x110a43fc)) // 基地址0x110a4000 + 偏移地址0x3fc
//将常量直接转换成指针，然后再对指针取值

#endif //__LED_H__

// led.c
#include "led.h"
void delay(unsigned int n);
void led_main(void)
{
    //1.配置 GPIO20_6 管脚为 GPIO 功能
    GPIO20_6_FUNC = 0x0;//(GPIO20_6_FUNC & 0xFFFF0FFF) | 0x00001000;
	
    //2.配置 GPIO20_6 输出
    GPIO20_6_DIR = 0x40;
	
    //3.操作GPIO20_6_DATA bit为1
    while(1)
    {
        GPIO20_6_DATA = 0x40;
        delay(0x100000);
        GPIO20_6_DATA = 0x0;
        delay(0x100000);
    }
}
void delay(unsigned int n)
{
    while(n)
    {
        n--;
    }
}

# Makefile
led:led.o
	aarch64-mix210-linux-ld -nostartfiles -nostdlib -Ttext=0x42000000 -e led_main -o led led.o
	aarch64-mix210-linux-objcopy -O binary led led.bin

led.o:led.c
	aarch64-mix210-linux-gcc -nostdlib -c -o led.o led.c

clean:
	rm -vf led.o led led.bin

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