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如何在STM8微控制器上使用GPIO
2020-01-16 04:24:03  来源:人民网 
如何在STM8微控制器上使用GPIO

原理图

如何在STM8微控制器上使用GPIO

通用设计

使用C和A器件时,您通常需要获取该特定器件的数据表,并了解如何使用外设。有时,一个PIC上的外设可能与另一个PIC上的外设不同,因此不能简单地将代码从一个PIC复制并粘贴到另一个PIC。但是,STM8完全不同,因为所有STM8设备都使用通用布局而不是具有唯一配置。这意味着为一个STM8设计的代码可以直接复制并粘贴到不同的控制器,它仍然可以工作(假设新设备具有所需的外设)。

一个典型的例子是外设。 STM8器件最多可以有三个UART端口(1,2和3),一个STM8器件上的UART1与另一个STM8器件上的UART1相同。但是,各个STM8器件的数据表中没有太多关于如何使用外设的信息,因此在使用任何STM8器件时,您需要使用数据表;包含引脚分布的器件专用数据表,以及包含器件系列细节的另一个数据表。

对于我们的STM8项目,我们将利用这两个数据表中的信息:

STM8S103F3器件数据表(PDF) - 包含基本细节和引脚信息

STM8系列器件概述(PDF) - 包含详细的外设和信息

如果您想知道设备上的引脚位置,请使用设备数据表,如果您想了解如何使用外围设备,请使用系列设备概述表。

GPIO

虽然开发板允许我们对STM8进行编程微控制器和CPU功能,除非我们可以将微型连接到其他设备和外部,否则它是毫无意义的。为了能够执行此类任务,使用通用输入输出或GPIO。 GPIO是器件上的引脚,可以电连接到外部电路,以控制它们或从中读取信息。虽然可以读取模拟数据,但本教程仅关注数字值(打开或关闭的数字值)。

说到GPIO,有四个主要:

DDR - 数据方向寄存器

ODR - 输出数据寄存器

IDR - 输入数据寄存器

CR1和CR2 - 控制寄存器

图片由RM0016参考手册提供。

访问寄存器和位

访问STM8上的GPIO有点类似于AVR ,除了STM8S.h使用结构。例如,STM8S上的PORT B有自己的结构,称为GPIOB,内部是控制它的所有寄存器(如DDR,ODR,IDR等)。访问这些寄存器可以如下所示:

GPIOB→xxx其中xxx是有问题的寄存器

数据方向寄存器(DDR)

将引脚配置为输入时,需要清零相应的DDR位(0),对于输出,需要设置该位(1)。因此,比方说,我们只想将B0和B1配置为输入,同时将其余部分保持为输出。我们可以执行以下操作:

GPIOB→DDR = 0xFC;

GPIOB→DDR = 0b11111100;

控制寄存器CR1和CR2

CR1和CR2是控制寄存器,可配置为提供不同的I/O功能。例如,它们可以配置为允许在各个引脚上产生中断,并可用于创建具有推/拉功能的输出驱动器。与其他寄存器一样,CR1和CR2寄存器中的每个位对应一个特定的引脚。因此,例如,CR1和CR2中的位0用于端口的引脚0。下表(摘自数据表)演示了CR1和CR2寄存器的用途。

输出数据寄存器( ODR)

输出数据寄存器用于输出数字值(1和0)到一个端口。可以写入各个位(使用位掩码),也可以更改整个寄存器。将1位写入ODR位将使相应的引脚导通,写入0将使相应的引脚关闭。下面的第一个示例用于打开端口上的所有引脚,第二个示例关闭所有引脚。

GPIOB→ODR = 0xFF;或GPIOB→ODR = 0b11111111;//打开所有引脚

GPIOB→ODR = 0x00;或GPIOB→ODR = 0b00000000;//关闭所有引脚

输入数据寄存器(IDR)

IDR寄存器可用于读取端口引脚上的数字值。这些值可以是(1)或关闭(0),IDR寄存器的第0位对应引脚0,而第7位对应引脚7.

pinRead = GPIOB→IDR;

有用的位操作

因为我/O端口由各个引脚组成,与整个寄存器相比,访问个别位更有帮助。但是,个别位不可用(类似于AVR设备),因此我们需要使用一些位操作。由于这已经在AVR系列中进行了解释,我们只会看一些非常有用的宏。

这些非常有用的宏有助于摆脱不可读的位掩码:

#define setBit(reg,bit)(reg = reg |(1 《

#define clearBit(reg,bit)(reg = reg&?(1 《

#define toggleBit(reg,bit)(reg = reg ^(1 《

将此代码复制并粘贴到代码顶部,然后,您可以像函数一样使用它们,而不必编写位操作代码。那么让我们看一些如何在代码中使用它们的示例!

setBit(GPIOB→DDR,3);//将端口B上的第3位设置为输出

clearBit(GPIOA→ODR,4);//关闭端口a上的输出位4

toggleBit(GPIOC→ODR) ,5);//在端口c上切换第5位

然而,读取引脚使用一个简单的位操作,包括使用AND来屏蔽我们不需要的所有位,然后查看结果是否为0。

( (GPIOB→IDR & 0b00000001) )

{

// Code here execus IF bit 0 is on

}

if( !(GPIOB→IDR & 0b00000001) )

{

// Code here executes IF bit 0 is off

}

基本配置示例

在本例中,我们将引脚A1配置为输入,B5配置为输出,每当按下(连接到A1)时,连接到B5将切换。这里我们也利用内部上拉,因此我们的按钮不需要上拉工作(通过设置CR1中的位来完成)。

/* MAIN.C file

*

* Copyright (c) 2002-2005 STMicroelectronics

*/

#include “stm8s.h”

#define setBit(reg, bit) (reg = reg | (1 《《 bit))

#define clearBit(reg, bit) (reg = reg & ~(1 《《 bit))

#define toggleBit(reg, bit) (reg = reg ^ (1 《《 bit))

void simpleDelay(void);

main()

{

GPIOA-》DDR = 0x00; // Make all pins on PORT A inputs

GPIOA-》CR1 = 0xFF; // Ensure that internal pull up is on

GPIOA-》CR2 = 0x00; // Ensure that interrupts are turned off

GPIOB-》DDR = 0xFF;

while (1)

{

// Testing bit 1 (bit 0 would be 1)

if( !(GPIOA-》IDR & 0x02) )

{

toggleBit(GPIOB-》ODR, 5);

simpleDelay();

}

}

}

// Simple delay used for debouncing

void simpleDelay(void)

{

unsigned int i, j;

for(i = 0; i 《 1000; i ++)

{

for(j=0; j 《 10; j ++)

{

}

}

}


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