SAM4E单片机之旅——6、LED闪烁之按钮控制
现在试试用按钮控制LED灯……让LED在一个按钮按下时亮起；弹起时灭掉。
主要目的是学习GPIO的输入及中断。
一、 电路
图中的J39-n是几个跳线插座，位置在开发板LCD附近，往下进行前要先确保跳线是接通的。
可以看到，当按钮按下时，引脚接地。即若引脚接个上拉电阻，则在按钮弹起状态下，引脚处于高电平状态；而在按钮按下时，则处于低电平状态。
这次使用的按钮是BP3，即PA20引脚；LED为蓝色LED，即PA0。
二、 最简单的办法
在开发版重置时，所有的引脚就默认接了上拉电阻。
所以，直接使用一根杜邦线将PA20和PA0短接，就可以用BP3控制蓝色LED了。
三、 稍微有技术含量的思路
假设，身边不存在杜邦线……
那么很直接的思路就是根据按钮引脚的电平，来控制LED灯引脚的电平。可以选择通过不断查询来获取按钮引脚的电平状态，但我们现在使用更高级的武器：中断。
我们让按钮引脚在电平变换时产生一个中断，然后在中断服务函数中控制LED引脚电平。
四、 LED引脚的配置
这个配置已经做过多次了……
五、 输入引脚的配置
1. 启用PIO控制器的时钟。启用中断、获取引脚电平需要开启相应PIO控制器的时钟。
PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_PIOA);
2. 引脚配置为仅做输入用途
#define BUTTON_PIO PIO_PA20 /* 使用PIO控制器控制引脚 */ PIOA->PIO_PER = BUTTON_PIO; /* 禁用引脚输出，即按钮引脚仅做为输入引脚 */ PIOA->PIO_ODR = BUTTON_PIO;
3. 启用上拉电阻。默认情况下无需做此设置。但配置时需要注意，在启用上拉电阻前需要禁用下拉电阻。
/* 启用上拉电阻（不过重置时就是默认启用的） */ PIOA->PIO_PPDDR = BUTTON_PIO; PIOA->PIO_PUER = BUTTON_PIO;
4. 启用中断。
/* 启用中断 */ PIOA->PIO_IER = BUTTON_PIO; /* 不使用额外中断控制模式 */ PIOA->PIO_AIMDR = BUTTON_PIO; /* NVIC中启用中断 */ NVIC_ClearPendingIRQ(PIOA_IRQn); NVIC_SetPriority(PIOA_IRQn, 0); NVIC_EnableIRQ(PIOA_IRQn);
这样，该引脚就会在输入电平的上升沿及下降沿，即按钮弹起及按下时，产生中断了。
六、 错误的的中断配置
GPIO可以选择一些额外的中断控制模式：上升沿触发，下降沿触发，低电平触发，高电平触发。为使引脚在检测到上升沿或下降沿时均触发中断，做了以下配置：
/* 注：这是错误的做法 */ /* 启用额外中断控制模式 */ PIOA->PIO_AIMER = BUTTON_PIO; /* 选择边沿触发 */ PIOA->PIO_ESR = BUTTON_PIO; /* 上升和下降沿 */ PIOA->PIO_REHLSR = BUTTON_PIO; PIOA->PIO_FELLSR = BUTTON_PIO;
这样做的后果是，只会在下降沿触发中断。原因是，上面提到的几种中断模式中，只能使用一种——即最后的语句配置的“下降沿/低电平”触发中断。
而在不启用额外中断控制时，则会在两种边沿都会触发中断。
七、 中断服务函数
有这样几个寄存器：
PIO_ELSR——用来表示触发中断的是电平还是边沿
PIO_FRLHSR——用来表示触发中断的是下降沿或低电平，还是上升沿或高电平
很遗憾，在不使用额外中断控制模式下，这些寄存器都是无效果的。
但可以通过读取PIO_PDSR寄存器来直接确定引脚的电平。需要注意，使用这个寄存器时，需要先开启PIO控制器的时钟。
代码逻辑比较简单：
#define LED_PIO PIO_PA0
void PIOA_Handler()
{
/* 获取中断的状态，同时拉低中断 */
uint32_t status = PIOA->PIO_ISR;
/* 先确定是否是由按钮引脚触发的中断 */
if ((status & BUTTON_PIO) != 0)
{
if (PIOA->PIO_PDSR & BUTTON_PIO)
{
/* 高电平，按钮弹起 */
PIOA->PIO_SODR = LED_PIO;
}
else
{
/* 低电平，按钮按下 */
PIOA->PIO_CODR = LED_PIO;
}
}
}
附 完整代码
#include <sam.h>
/* 使用的按钮为bp3, 引脚为PA20 */
#define BUTTON_PIO PIO_PA20
#define LED_PIO PIO_PA0
void ConfigButtonPIO()
{
/* 使用PIO控制器控制引脚 */
PIOA->PIO_PER = BUTTON_PIO;
/* 禁用引脚输出，即按钮引脚仅做为输入引脚 */
PIOA->PIO_ODR = BUTTON_PIO;
/* 启用上拉电阻（不过重置时就是开启的） */
PIOA->PIO_PPDDR = BUTTON_PIO;
PIOA->PIO_PUER = BUTTON_PIO;
/* 启用中断 */
PIOA->PIO_IER = BUTTON_PIO;
/* 不使用额外中断控制模式 */
PIOA->PIO_AIMDR = BUTTON_PIO;
/* NVIC中启用中断 */
NVIC_ClearPendingIRQ(PIOA_IRQn);
NVIC_SetPriority(PIOA_IRQn, 0);
NVIC_EnableIRQ(PIOA_IRQn);
}
void ConfigLEDPIO(void)
{
/* LED引脚由PIO控制器控制输出 */
PIOA->PIO_PER = LED_PIO;
PIOA->PIO_OER = LED_PIO;
PIOA->PIO_OWER = LED_PIO;
/* 默认灯灭 */
PIOA->PIO_SODR = LED_PIO;
}
void PIOA_Handler()
{
/* 获取中断的状态，同时拉低中断 */
uint32_t status = PIOA->PIO_ISR;
/* 先确定是否是由按钮引脚触发的中断 */
if ((status & BUTTON_PIO) != 0)
{
if (PIOA->PIO_PDSR & BUTTON_PIO)
{
/* 高电平，按钮弹起 */
PIOA->PIO_SODR = LED_PIO;
}
else
{
/* 低电平，按钮按下 */
PIOA->PIO_CODR = LED_PIO;
}
}
}
int main (void)
{
WDT->WDT_MR = WDT_MR_WDDIS;
PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_PIOA);
ConfigButtonPIO();
ConfigLEDPIO();
while(1)
;
return 0;
}