嵌入式Linux设备驱动开发之：GPIO驱动程序实例

作者：时间：2013-09-13来源：网络收藏

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/257110.htm

11.3GPIO驱动程序实例

11.3.1GPIO工作原理

FS2410开发板的S3C2410处理器具有117个多功能通用I/O（GPIO）端口管脚，包括GPIO8个端口组，分别为GPA（23个输出端口）、GPB（11个输入/输出端口）、GPC（16个输入/输出端口）、GPD（16个输入/输出端口）、GPE（16个输入/输出端口）、GPF（8个输入/输出端口）、GPH（11个输入/输出端口）。根据各种系统设计的需求，通过软件方法可以将这些端口配置成具有相应功能（例如：外部中断或数据总线）的端口。

为了控制这些端口，S3C2410处理器为每个端口组分别提供几种相应的控制寄存器。其中最常用的有端口配置寄存器（GPACON~GPHCON）和端口数据寄存器（GPADAT~GPHDAT）。因为大部分I/O管脚可以提供多种功能，通过配置寄存器（PnCON）设定每个管脚用于何种目的。数据寄存器的每位将对应于某个管脚上的输入或输出。所以通过对数据寄存器（PnDAT）的位读写，可以进行对每个端口的输入或输出。

在此主要以发光二极管（LED）和蜂鸣器为例，讨论GPIO设备的驱动程序。它们的硬件驱动电路的原理图如图11.4所示。

图11.4LED（左）和蜂鸣器（右）的驱动电路原理图

在图11.4中，可知使用S3C2410处理器的通用I/O口GPF4、GPF5、GPF6和GPF7分别直接驱动LEDD12、D11、D10以及D9，而使用GPB0端口驱动蜂鸣器。4个LED分别在对应端口（GPF4~GPF7）为低电平时发亮，而蜂鸣器在GPB0为高电平时发声。这5个端口的数据流方向均为输出。

在表11.15中，详细描述了GPF的主要控制寄存器。GPB的相关寄存器的描述与此类似，具体可以参考S3C2410处理器数据手册。

表11.15 GPF端口（GPF0-GPF7）的主要控制寄存器

寄存器	地址		R/W	功能	初始值
GPFCON	0x56000050		R/W	配置GPF端口组	0x0
GPFDAT	0x56000054		R/W	GPF端口的数据寄存器	未定义
GPFUP	0x56000058		R/W	GPF端口的取消上拉寄存器	0x0
GPFCON	位	描述
GPF7	[15:14]	00=输入01=输出10=EINT711=保留
GPF6	[13:12]	00=输入01=输出10=EINT611=保留
GPF5	[11:10]	00=输入01=输出10=EINT511=保留
GPF4	[9:8]	00=输入01=输出10=EINT411=保留
GPF3	[7:6]	00=输入01=输出10=EINT311=保留
GPF2	[5:4]	00=输入01=输出10=EINT211=保留
GPF1	[3:2]	00=输入01=输出10=EINT111=保留
GPF0	[1:0]	00=输入01=输出10=EINT011=保留

GPFDAT	位	描述
GPF[7:0]	[7:0]	每位对应于相应的端口，若端口用于输入，则可以通过相应的位读取数据；若端口用于输出，则可以通过相应的位输出数据；若端口用于其他功能，则其值无法确定。

GPFUP

位

描述

GPF[7:0]

[7:0]

0：向相应端口管脚赋予上拉(pull-up)功能

1：取消上拉功能

为了驱动LED和蜂鸣器，首先通过端口配置寄存器将5个相应寄存器配置为输出模式。然后通过对端口数据寄存器的写操作，实现对每个GPIO设备的控制（发亮或发声）。在下一个小节中介绍的驱动程序中，s3c2410_gpio_cfgpin()函数和s3c2410_gpio_pullup()函数将进行对某个端口的配置，而s3c2410_gpio_setpin()函数实现向数据寄存器的某个端口的输出。