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一粒金砂(中级)

【GD32450I-EVAL】+ 03库函数基础使用方法-以按键中断为例 [复制链接]

本帖最后由 DDZZ669 于 2020-9-18 22:05 编辑

上篇 "【GD32450I-EVAL】+ 02软件开发环境配置(KEIL 5)与流水灯测试" 介绍了软件开发环境的配置,这篇我们来看看GD32库函数的基础使用方法。

之前使用过STM32单片机,对比现在的GD32,使用库函数开发,编程思路基本一致,只是用到的库函数名称不一样,

下面以光盘资料中的 "03_GPIO_KeyBoard_Interrupt_mode"为例,分析一下库函数的使用方法。

 

1 程序分析

首先看一下例程中的主函数部分:

int main(void)
{  
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER, KEY_MODE_EXTI);
    gd_eval_led_init(LED1);
    while(1)
    {
    }
}
 

逻辑很简单,就是按键和LED进行初始化配置,然后就进入while(1)死循环中,监测中断的发生。

 

1.1 按键配置

先来看一下按键的初始化部分:

void gd_eval_key_init(key_typedef_enum key_num, keymode_typedef_enum key_mode)
{
    /* enable the key clock */
    rcu_periph_clock_enable(KEY_CLK[key_num]);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);

    /* configure button pin as input */
    gpio_mode_set(KEY_PORT[key_num], GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,KEY_PIN[key_num]);

    if (key_mode == KEY_MODE_EXTI) 
    {
        /* enable and set key EXTI interrupt to the lowest priority */
        nvic_irq_enable(KEY_IRQn[key_num], 2U, 0U);

        /* connect key EXTI line to key GPIO pin */
        syscfg_exti_line_config(KEY_PORT_SOURCE[key_num], KEY_PIN_SOURCE[key_num]);

        /* configure key EXTI line */
        exti_init(KEY_EXTI_LINE[key_num], EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
        exti_interrupt_flag_clear(KEY_EXTI_LINE[key_num]);
    }
}

 

1.1.1 时钟配置

首先是使能按键引脚的时钟源,包括GPIO时钟和RCU时钟,通过rcu_periph_clock_enable() 调用函数来完成。

该函数就是操作寄存器:

void rcu_periph_clock_enable(rcu_periph_enum periph)
{
    RCU_REG_VAL(periph) |= BIT(RCU_BIT_POS(periph));
}

 

1.1.2 GPIO配置

然后是按键GPIO的模式配置,通过调用gpio_mode_set() 函数来完成,该函数的声明为:

void gpio_mode_set(uint32_t gpio_periph,uint32_t mode,uint32_t pull_up_down,uint32_t pin);

参数:

gpio_periphGPIO外设选

GPIOx (x = A,B,C,D,E,F,G,H,I)

mode:GPIO 引脚模式

GPIO_MODE_INPUT: 输入模式

GPIO_MODE_OUTPUT: 输出模式

GPIO_MODE_AF: 复用功能模式

GPIO_MODE_ANALOG: 模拟信号模式

pull_up_dowm:GPIO 引脚 “上/下拉” 设置

GPIO_PUPD_NONE: 无上/下拉

GPIO_PUPD_PULLUP: 上拉模式

GPIO_PUPD_PULLDOWN: 下拉模式

pin:GPIO 引脚选择

GPIO_PIN_x (x=0..15), GPIO_PIN_ALL

另外,这里GPIO外设与引脚使用了数组与宏定义管理,如:

 gpio_mode_set(KEY_PORT[key_num], GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,KEY_PIN[key_num]);

这句中的KEY_PORT[key_num] KEY_PIN[key_num] (函数调用时传入的key_num为KEY_TAMPER),找到其定义,在 "gd32f450i_eval.h"与"gd32f450i_eval.c"中有:

#define TAMPER_KEY_PIN                   GPIO_PIN_13
#define TAMPER_KEY_GPIO_PORT             GPIOC

static uint32_t KEY_PORT[KEYn] = {WAKEUP_KEY_GPIO_PORT, 
                                  TAMPER_KEY_GPIO_PORT,
                                  USER_KEY_GPIO_PORT};

static uint32_t KEY_PIN[KEYn] = {WAKEUP_KEY_PIN, TAMPER_KEY_PIN,USER_KEY_PIN};

所以板子上Tamper这个用户按键对应的PC13脚就是通过这样的方式定义的。

 

1.1.3 中断配置

接着是中断的配置,包括NVIC的配置和EXTI配置:

nvic_irq_enable(KEY_IRQn[key_num], 2U, 0U);
syscfg_exti_line_config(KEY_PORT_SOURCE[key_num], KEY_PIN_SOURCE[key_num]);

配置完后,将设置的参数初始化进行生效:

exti_init(KEY_EXTI_LINE[key_num], EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
exti_interrupt_flag_clear(KEY_EXTI_LINE[key_num]);

 

1.2 LED配置

再来看一下LED的初始化部分:

void gd_eval_led_init (led_typedef_enum lednum)
{
    /* enable the led clock */
    rcu_periph_clock_enable(GPIO_CLK[lednum]);
    
    /* configure led GPIO port */ 
    gpio_mode_set(GPIO_PORT[lednum], GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN[lednum]);
    gpio_output_options_set(GPIO_PORT[lednum], GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN[lednum]);

    GPIO_BC(GPIO_PORT[lednum]) = GPIO_PIN[lednum];
}

首先还是调用rcu_periph_clock_enable() 函数来使能时钟,然后调用gpio_mode_set() 函数来设置模式。

另外,LED的控制引脚作为输出模式,还要调用gpio_output_options_set() 函数来设置输出配置:

void gpio_output_options_set(uint32_t gpio_periph,uint8_t otype,uint32_t speed,uint32_t pin);

参数:

gpio_periph : GPIO外设选择

GPIOx (x = A,B,C,D,E,F,G,H,I)

otypeGPIO 引脚输出模式

GPIO_OTYPE_PP: 推挽模式(push pull mode)

GPIO_OTYPE_OD: 开漏模式(open drain mode)

speed : GPIO 引脚最大输出速度(频率)

GPIO_OSPEED_2MHZ: 2MHz

GPIO_OSPEED_25MHZ: 25MHz

GPIO_OSPEED_50MHZ: 50MHz

GPIO_OSPEED_200MHZ: 200MHz

pinGPIO 引脚选择

GPIO_PIN_x (x=0..15), GPIO_PIN_ALL

程序中使用的是:推挽模式输出,速度50MHz。LED

最后,使用GPIO_BC() 将GPIO引脚清零(Bit Clear),即低电平,这样,LED默认就是熄灭状态。

 

1.3 中断处理函数

中断函数在“gd32f4xx_it.c”文件中:

void EXTI10_15_IRQHandler(void)
{
    if(RESET != exti_interrupt_flag_get(EXTI_13))
    {
        gd_eval_led_toggle(LED1);
    }
    exti_interrupt_flag_clear(EXTI_13);
}

当检测到按键按下时,会触发中断处理函数,这时,调用gd_eval_led_toggle() 来翻转电平,实现LED的点亮。

这个函数实际是调用库函数中的GPIO_TG() 函数:

void gd_eval_led_toggle(led_typedef_enum lednum)
{
    GPIO_TG(GPIO_PORT[lednum]) = GPIO_PIN[lednum];
}

翻转过LED后,调用exti_interrupt_flag_clear() 来清除中断标志。

 

2 程序编译下载

编译一下,可以看到如下编译信息:

...省略若干行
compiling gd32f450i_eval.c...
assembling startup_gd32f450.s...
linking...
Program Size: Code=1564 RO-data=460 RW-data=100 ZI-data=1028  
FromELF: creating hex file...
".\output\GD32450I_EVAL.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:14

这里顺便说名一下这几个Program Size

Code 是代码占用的空间。 Code=1564,即1564字节,1K多。

RO-data 是 Read Only 只读常量的大小,如const型。 RO-data=460,即460字节。

RW-data 是 Read Write 可读可写变量的大小,初始化时已经赋值的。 RW-data=100,即100字节。

ZI-data 是 Zero Initialize 没有初始化的可读可写变量的大小,没有初始化的变量都赋值一个0。 ZI-data=1028,即1028字节,1K多一点。

其中:

RW + ZI就是程序总共使用的RAM字节数。

RAM就是掉电后丢失的那种(类比计算机的内存,从来存放程序运行时的数据),这个板子的RAM(内部SRAM)有256KB。

Code + RO + RW就是程序下载到Flash中的字节数。

Flash就是掉电后不会丢失的那种,这个板子的内部Flash有3MB。

      虽然RAM中存储了RW与ZI变量数据,但Flash中也要存RW,因为RAM掉电后数据就丢失,而Flash可以不包含ZI,因为ZI数据都是0,只要程序运行前将ZI数据所在的区域都清0即可,包含进去则浪费存储空间。

 

3 效果展示

按下按键,LED亮起,再次按下,LED熄灭。

1.gif

 

此帖出自GD32 MCU论坛

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