零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1外設篇——GPIO 輸入輸出

AiPi-Eyes-S1是安信可開源團隊專門為Ai-M61-32S設計的一款開發(fā)板，支持WiFi6、BLE5.3。所搭載的Ai-M61-32S 模組具有豐富的外設接口，具體包括 DVP、MJPEG、Dispaly、AudioCodec、USB2.0、SDU、以太網 (EMAC)、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和 GPIO 等。

AiPi-Eyes-S1集成了SPI屏幕接口，DVP攝像頭接口，外置ES8388音頻編解碼芯片以及預留TF卡座，并且引出USB接口，可接入USB攝像頭。

從零開始學習小安派：

1、零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——初識小安派-Eyes-S1

2、零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——安裝VMware與Ubuntu

3、入門篇：零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1——新建工程并燒錄調試

4、零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1入門篇——Win下SSH連接Linux

5、零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——Samba共享文件夾

6、零基礎開發(fā)小安派-Eyes-S1【入門篇】——工程文件架構

博流系列的芯片驅動分為兩類，LHAL 和 SOC，使用 LHAL 庫驅動外設十分方便，因為其對通用外設進行了統(tǒng)一的封裝，在使用博流的不同芯片時他們的接口一致，方便使用和移植。而 SOC 則是作為特殊部分使用，如 GLB、HBN、PDS、AON 等等。

一、了解 LHAL 庫和小安派-Eyes-S1 外設

LHAL 庫配備了一個結構體作為通用外設的配置工具——struct bflb_device_s

struct bflb_device_s {
const char *name;uint32_t reg_base;
uint8_t irq_num;
uint8_t idx;
uint8_t sub_idx;
uint8_t dev_type;
void *user_data;
};

對芯片的所有操作其實都是基于對寄存器的配置，所以該結構體的成員中較為重要的為 reg_base 和 irq_num ，有了這兩個才能操作外設寄存器和外設中斷。

在配置之前，我們也得先初始化結構體獲得它的句柄，有兩種方式

1.bflb_device_get_by_name 通過 name 獲取
2.bflb_device_get_by_id 通過 dev_type 和 idx 獲取

獲得的句柄會在一個 table 表中，詳情可以看 lhal/config/xxx/device_table.c 文件。

小安派-Eyes-S1 所支持的外設 LHAL 庫 API 有如下：√ 表示已支持，× 表示未支持，-表示沒有該外設

二、GPIO 配置簡介

1.頭文件 bflb_gpio.h

2.gpio mode

gpio 的模式可以設置為四種，分別是輸入、輸出、模擬、復用

#define GPIO_INPUT (0 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Input Enable */
#define GPIO_OUTPUT (1 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Output Enable */
#define GPIO_ANALOG (2 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Analog Enable */
#define GPIO_ALTERNATE (3 << GPIO_MODE_SHIFT) /* Alternate Enable */

3.gpio pupd

gpio 可以選擇上拉、下拉、浮空

#define GPIO_FLOAT (0 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* No pull-up, pull-down */
#define GPIO_PULLUP (1 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* Pull-up */
#define GPIO_PULLDOWN (2 << GPIO_PUPD_SHIFT) /* Pull-down */

4.gpio smt

gpio 濾波開關

#define GPIO_SMT_DIS (0 << GPIO_SMT_SHIFT)
#define GPIO_SMT_EN (1 << GPIO_SMT_SHIFT)

5.gpio drive

gpio 輸出能力選擇

#define GPIO_DRV_0 (0 << GPIO_DRV_SHIFT)
#define GPIO_DRV_1 (1 << GPIO_DRV_SHIFT)
#define GPIO_DRV_2 (2 << GPIO_DRV_SHIFT)
#define GPIO_DRV_3 (3 << GPIO_DRV_SHIFT)

6.gpio init trig mode

gpio 外部中斷的觸發(fā)模式

#define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_FALLING_EDGE 0
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_RISING_EDGE 1
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_LOW_LEVEL 2
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_HIGH_LEVEL 3
#if defined(BL702)
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_FALLING_EDGE 4
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_RISING_EDGE 5
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_LOW_LEVEL 6
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_HIGH_LEVEL 7
#else
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_SYNC_FALLING_RISING_EDGE 4
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_FALLING_EDGE 8
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_RISING_EDGE 9
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_LOW_LEVEL 10
#define GPIO_INT_TRIG_MODE_ASYNC_HIGH_LEVEL 11
#endif

7.gpio uart function

每個 gpio 都可以選擇到 Uart 的任意一個功能，當然區(qū)別是在初始化時的選擇

#define GPIO_UART_FUNC_UART0_RTS 0
#define GPIO_UART_FUNC_UART0_CTS 1
#define GPIO_UART_FUNC_UART0_TX 2
#define GPIO_UART_FUNC_UART0_RX 3
#define GPIO_UART_FUNC_UART1_RTS 4
#define GPIO_UART_FUNC_UART1_CTS 5
#define GPIO_UART_FUNC_UART1_TX 6
#define GPIO_UART_FUNC_UART1_RX 7
#if defined(BL808) || defined(BL606P)
#define GPIO_UART_FUNC_UART2_RTS 8
#define GPIO_UART_FUNC_UART2_CTS 9
#define GPIO_UART_FUNC_UART2_TX 10
#define GPIO_UART_FUNC_UART2_RX 11
#endif

三、gpio 的初始化及使用

1.bflb_gpio_init

說明: gpio 的初始化函數(shù)

void bflb_gpio_init(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin, uint32_t cfgset);

2.bflb_gpio_deinit

說明: 反初始化 gpio，默認為輸入浮空狀態(tài)

void bflb_gpio_deinit(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin);

3.bflb_gpio_set

說明: gpio 輸出高電平

void bflb_gpio_set(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin);

4.bflb_gpio_reset

說明: gpio 輸出低電平

void bflb_gpio_reset(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin);

5.bflb_gpio_read

說明: 讀取 gpio 電平

bool bflb_gpio_read(struct bflb_device_s *dev, uint8_t pin);

編輯

四、示例——GPIO 輸出點亮 LED 燈、GPIO 輸入采集電平并打印

直接用 SDK 里的 GPIO 示例稍作修改。并逐步解釋代碼實現(xiàn)。

查看原理圖，這里已經標注了預留的接口，需要飛線（幸好找到一個合適的座子）

1.main

#include "bflb_gpio.h" //gpio頭文件
#include "bflb_mtimer.h" //mtimer定時器頭文件，可使用里面的延時函數(shù)
#include "board.h" //開發(fā)板頭文件，包含LHAL庫等
struct bflb_device_s *gpio; //初始化一個結構體指針作為外設句柄命名為gpio，
int main(void)
{
board_init(); //開發(fā)板初始化
gpio = bflb_device_get_by_name("gpio"); //給前面的gpio句柄賦值對外設進行操作，這里的名字
//可使用的外設全部命名在bl616_device_table這個結構體數(shù)組里，我們所有使用的外設命名與上面列表中支持的外設列表
//也可以在函數(shù)定義里查看所有可支持的外設名稱，命名一定要匹配。
printf("gpio outputrn"); //printf函數(shù)已經重定義為輸出在串口0上，我們作為LOG查看
bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_0, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_0);
//gpio初始化，第一個參數(shù)為句柄，第二個參數(shù)為pin，第三個為GPIO的配置，這里配置為輸出、浮空、濾波打開、驅動等級0
bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_1, GPIO_INPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_0);
//gpio初始化，第一個參數(shù)為句柄，第二個參數(shù)為pin，第三個為GPIO的配置，這里配置為輸入、浮空、濾波打開、驅動等級0
while (1) {
bflb_gpio_set(gpio, GPIO_PIN_0);//將pin0設置為高電平
printf("33[0;34m GPIO_PIN_1=%x33[0m rn", bflb_gpio_read(gpio, GPIO_PIN_1));
//這里的33[0;34m為函數(shù)的打印字體、前景色、后景色的設置，只是將打印的信息賦予顏色，感興趣的同學可以百度
//bflb_gpio_read讀取pin1的電平，返回true為高電平，false為低電平
bflb_mtimer_delay_ms(2000);//延遲2000毫秒，也就是2秒
bflb_gpio_reset(gpio, GPIO_PIN_0);
printf("33[0;35;40m GPIO_PIN_1=%x33[0m rn", bflb_gpio_read(gpio, GPIO_PIN_1));
bflb_mtimer_delay_ms(2000);
}
}

2.實現(xiàn)效果，GPIO0 每兩秒循環(huán)亮滅一次，每兩秒打印 GPIO1 的電平

審核編輯 黃宇