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一粒金砂(中级)

对GPIO操作如何避免入坑? [复制链接]

在使用单片机时对GPIO操作是最基础的操作,即使这种操作如果不注意还是会掉到坑里去。
例如:使用同一组GPIO端口中的两个引脚(PA00和PA01)做输出,PA00在主循环中改变输出状态,PA01通过中断方式改变输出状态。正常的情况应该是PA00只在主循环中改变输出状态,而PA01只会在中断发生时改变输出状态。但是,随着程序运行时间的加长或者在主循环中提高PA00输出的频率,会发现本应该在中断中完成状态改变的PA01,个别时候状态会不发生改变。而在中断服务程序中设置断点,进行debug发现中断可以正常进入,也能正常改变PA01的输出状态。要想分析造成这个情况的原因可以从官方提供的DDL库入手来分析。

华大单片机M0+系列芯片在对GPIO端口输出电平操作时,DDL库提供了如下两种方法:

方法1:

更多信息咨询请联系angel.qi:13827489351(微信与手机号码同步)

  1. <p><font face="微软雅黑" size="3">/*****************************************************************************

  2. ** \brief GPIO IO输出值写入

  3. **

  4. ** \param [in]  enPort          IO Port口

  5. ** \param [in]  enPin           IO Pin脚

  6. ** \param [out] bVal            输出值

  7. **

  8. ** \retval en_result_t           Ok          设置成功

  9. **                                         其他值    设置失败

  10. ******************************************************************************/

  11. en_result_t Gpio_WriteOutputIO(en_gpio_port_t enPort, en_gpio_pin_t enPin, boolean_t bVal)

  12. {

  13.     SetBit(((uint32_t)&M0P_GPIO->PAOUT + enPort), enPin, bVal);</font></p><p><font face="微软雅黑" size="3">    return Ok;

  14. }</font></p>

 

方法2:

  1. <p><font face="微软雅黑" size="3">/*******************************************************************************

  2. ** \brief GPIO IO设置

  3. **

  4. ** \param [in]  enPort          IO Port口

  5. ** \param [in]  enPin           IO Pin脚

  6. **

  7. ** \retval en_result_t           Ok        设置成功

  8. **                                        其他值   设置失败

  9. ******************************************************************************/

  10. en_result_t Gpio_SetIO(en_gpio_port_t enPort, en_gpio_pin_t enPin)

  11. {

  12.     SetBit(((uint32_t)&M0P_GPIO->PABSET + enPort), enPin, TRUE);</font></p><p><font face="微软雅黑" size="3">    return Ok;

  13. }</font></p><p><font face="微软雅黑" size="3">

  14. </font></p><p><font face="微软雅黑" size="3">/******************************************************************************

  15. ** \brief GPIO IO清零

  16. **

  17. ** \param [in]  enPort          IO Port口

  18. ** \param [in]  enPin           IO Pin脚

  19. **

  20. ** \retval en_result_t           Ok        设置成功

  21. **                                         其他值  设置失败

  22. ******************************************************************************/

  23. en_result_t Gpio_ClrIO(en_gpio_port_t enPort, en_gpio_pin_t enPin)

  24. {

  25.     SetBit(((uint32_t)&M0P_GPIO->PABCLR + enPort), enPin, TRUE);</font></p><p><font face="微软雅黑" size="3">    return Ok;

  26. }</font></p>

 

 

方法1是对整个PxOUT寄存器进行的操作,查看用户手册关于此寄存器的说明如下图:

图片

当PxOUT寄存器对应位为1时,对应的引脚输出高电平,反之输出低电平。

 

方法2是通过置位寄存器引脚对应位的置1完成引脚输出高电平的操作,寄存器说明如下图:

图片

通过清零寄存器引脚对应位置1完成引脚输出低电平的操作,寄存器说明如下图:

图片

上述输出不正常的现象是因为使用了方法1进行的操作。在主循环中对PA00输出状态的改变通过PAOUT寄存器来完成,假如PORTA所有引脚都为低电平时,让PA00输出高电平,方法1的操作是把0X0001写入到PAOUT寄存器就可以实现。在ARM的汇编指令中要把0X0001写入到PAOUT必须借助于通用寄存器 (r0~r7)来实现。当CPU刚完成0X0001移入到通用寄存器时,中断发生,CPU会把通用寄存器保存起来,然后响应中断,在中断中PA01输出高电平PAOUT值为0X0002,之后退出中断。退出中断后,CPU会恢复中断之前通用寄存器的值(0X0001),再继续把通用寄存器的值存入到PAOUT。这时PAOUT的值是0X0001,只有PA00输出高电平,而PA01没有输出高电平。这种现象就是端口的竞争-冒险现象。

在使用芯片的时候不希望这竞争-冒险现象出现,通过方法2的操作完全可以避免此现象的出现。因为方法2是对寄存器的位进行操作,每次操作的时候只有对应的位进行置位或清零,其它位值为0的时候不影响输出的结果。

因此小编建议大家在开发的时候对GPIO端口输出操作时,使用方法2的方式来操作。


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很不错的选择方案。

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图片看不到,建议直接从WORD复制粘贴。

个人签名虾扯蛋,蛋扯虾,虾扯蛋扯虾

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五彩晶圆(初级)

也是一种方法,不过这种方法太技巧,不适合。一般要避免这种问题,要么用位带,要么用写1置位写0无效,或者用锁来同步。

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默认摸鱼


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