英創(chuàng)信息技術(shù)EM9280的GPIO特色及應(yīng)用簡介

EM9280是英創(chuàng)公司即將推出的新型工控主板產(chǎn)品。與英創(chuàng)公司的其他主板產(chǎn)品一樣，EM9280帶有32位通用數(shù)字IO（以下簡稱GPIO）。EM9280的各位GPIO的接口電平均為3.3V TTL電平，上電后均處于輸入狀態(tài)；各位GPIO的方向均可獨立可設(shè)置，以方便使用。EM9280提供有標準的設(shè)備驅(qū)動程序API，應(yīng)用程序可直接通過這些API函數(shù)來操作這些GPIO，EM9280的資料光盤上提供有GPIO操作的C/C++和C#的范例程序。對GPIO的操作的基本方法是打開GPIO的設(shè)備驅(qū)動文件“PIO1:”，然后通過調(diào)用DeviceIoContrtol來對GPIO進行設(shè)置或讀取GPIO管腳的輸入狀態(tài)。其具體的操作定義在bsp_drivers.h中：

#define GPIO_IOCTL_OUT_ENABLE // 激活指定GPIO的輸出功能
#define GPIO_IOCTL_OUT_DISABLE // 禁止指定GPIO的輸出功能
#define GPIO_IOCTL_OUT_SET // GPIO輸出高電平
#define GPIO_IOCTL_OUT_CLEAR // GPIO輸出低電平
#define GPIO_IOCTL_PIN_STATE // 讀取指定GPIO的輸入狀態(tài)

盡管EM9280的GPIO可以按統(tǒng)一的API函數(shù)來操作，但由于各位GPIO的實現(xiàn)機制的不同，其相應(yīng)速度是有所區(qū)別的。EM9280的GPIO按相應(yīng)速度分成低速和高速兩類。具體分類如下表所示：

由于存在比較大的執(zhí)行時間的差異，因此在執(zhí)行讀取GPIO狀態(tài)操作時，也要求指定需要具體讀取的是哪幾位GPIO。指定的方法是把需要讀取的GPIO對應(yīng)位置1，不需要讀取的則為0，例如：

UINT32 u32StateBits = GPIO0; // 指定需要讀取的GPIO，這里為GPIO0
UINT32 u32StateRead;
if (!DeviceIoControl(hGpio, // file handle to the driver
GPIO_IOCTL_PIN_STATE, // I/O control code
&u32StateBits, // in buffer
sizeof(UINT32), // in buffer size
&u32StateRead, // out buffer
sizeof(UINT32), // out buffer size
NULL, // pointer to number of bytes returned
NULL)) // ignored (=NULL)
{
// 出錯處理……
}
// u32StateRead包含讀取的GPIO狀態(tài)

在大多數(shù)具體應(yīng)用中，每次往往只需要讀取一位GPIO的狀態(tài)，因此只指定所需的GPIO即可，以保證API函數(shù)執(zhí)行時間最快。對其他的GPIO設(shè)置操作，只需要設(shè)置需操作的GPIO位信息，沒有返回參數(shù)。

為了提高管腳的利用率，EM9280的高速GPIO部分還復(fù)用了其他的接口功能，具體復(fù)用的情況如下表所示：

從上表可見，對最常用的異步串口（UART）的功能，與GPIO復(fù)用的不多，這樣可最大限度的保證EM9280的串口及GPIO的可用性。對COM2如果不需要硬件流控功能，GPIO0 – GPIO1都仍然可以作為標準GPIO使用，而不會影響COM2的正常使用。