AN2094 PSoC® 1 Getting Started with GPIO (Chinese).pdf

AN2094
PSoC® 1 — GPIO 入门
作者:Meenakshi Sundaram R
相关器件系列:CY8C24x23A、CY8C24x94、CY8C21x34、
CY8C20x34、CY8C21x23、CY8C21x45、CY8C22x45、 CY8C27x43、CY8C28xxx、
CY8C29x66、CY7C64215、CYWUSB6953
相关应用笔记:无
要想获取本应用笔记的最新版本或相关的项目文件,请访问网站:http://www.cypress.com/AN2094。
AN2094 文档中介绍了有关通用输入和输出(GPIO)的信息,如驱动模式、映像寄存器和 GPIO 中断,以便进行
PSoC® 1 GPIO 入门操作。本文档还提供了一些提示,并对与 PSoC 1 GPIO 相关的其他资源进行了简要说明。
目录
1
简介 .......................................................................... 2
2
入门 .......................................................................... 3
2.1
PSoC Designer ................................................ 3
2.2
代码示例 .......................................................... 4
6.2
7
使用中断时该进行和不应进行的操作 ............. 20
其他 GPIO 资源和提示 ........................................... 22
7.1
GPIO 全局选择寄存器 .................................... 22
7.2
模拟复用器(AMUX)总线控制寄存器 .......... 22
2.3
PSoC Designer 帮助 ........................................ 6
7.3
命名一个引脚 ................................................. 22
2.4
技术支持 .......................................................... 6
7.4
寄存器及其相关寄存器组 ............................... 25
3
GPIO 架构 ................................................................ 7
4
GPIO 驱动模式 ......................................................... 8
8.1
项目 1:检测 LED 驱动模式 ........................... 25
4.1
器件编辑器的配置 ............................................ 9
8.2
项目 2:映像寄存器的使用情况 ..................... 29
4.2
代码级配置 ..................................................... 11
8.3
项目 3:使用中断切换 LED ........................... 31
4.3
对某个端口进行读取和写入操作 ..................... 11
8.4
额外的代码示例 ............................................. 32
4.4
修改某个 GPIO 引脚的驱动模式 ..................... 12
文档修订记录 .................................................................. 33
映像寄存器 ............................................................. 14
全球销售和设计支持 ........................................................ 34
5
5.1
6
8
示例项目 ................................................................. 25
映像寄存器的使用情况 ................................... 14
GPIO 中断 .............................................................. 16
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1
®
PSoC 1 — GPIO 入门
1
简介
通用的输入和输出(GPIO)是所有微控制器(MCU)的关键部分,通过它 MCU 与外界建立连接。最终应用将决定了
连接外界的该桥接器的类型和性能。PSoC 具有强大且灵活的通用 I/O(GPIO)引脚;与传统 MCU 相比,它们能提供
更多功能。
例如,某个 ADC 要求将一个 GPIO 作为模拟输入,但某个 I2C 或 SPI 数字通信模块则要求将该 GPIO 作为一个数字接
口。为了正确设置该桥接器,你需要了解最终应用和 MCU 中所使用的 GPIO 系统。与其他微控制器类似,PSoC 拥有
自己的 GPIO 系统。
本应用笔记介绍了 GPIO 系统特定的应用参数。有关该系统的详细技术概述,请参阅相应器件技术参考手册中“PSoC
内核”部分的通用 I/O 章节。
本应用笔记包括下面各个主题:

GPIO 驱动模式:介绍了 PSoC1 中各种可用的驱动模式及其用途。此外,还描述了在固件中重新动态配置驱动模
式的流程,并提供了相应的示例。


映射寄存器:介绍了 GPIO 映像寄存器的概念及其用途,并提供了相应的示例。
GPIO 中断:提供了一个使用中断进行 LED 切换的简单示例,用以说明 PSoC1 中的 GPIO 中断。
本文档假设您已经熟悉了 PSoC Designer™ IDE。
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PSoC 1 — GPIO 入门
2
入门
赛普拉斯网站 www.cypress.com 上提供了大量资料,有助于选择符合您设计的 PSoC 器件,并能够快速有效地将该器
件集成到您的设计中。有关使用资源的完整列表,请参考基础知识文章如何使用 PSoC® 1、PowerPSoC®以及 PLC 进
行设计 — KBA88292。下面是 PSoC 1 的简要列表:




概述:PSoC 产品系列、PSoC 产品蓝图
产品选型器:PSoC 1、PSoC 3、PSoC 4、PSoC 5LP
此外,PSoC Designer 还包含了一个器件选择工具
应用笔记:赛普拉斯提供了大量 PSoC 应用笔记,包括了从基础到高级的广泛主题。下面列出了 PSoC 1 入门的应
用笔记:





AN75320 — PSoC® 1 入门
AN2094 — PSoC® 1 — GPIO 入门
AN74170 — PSoC® 1 模拟结构和利用 PSoC Designer™进行的配置
AN2041 — 了解 PSoC® 1 开关电容模拟模块
AN2219 — PSoC® 1 选择模拟接地和参考电压
注意:欲了解与 CY8C29X66 器件相关的应用笔记,请点击此处。

开发套件:

除了 CY8C25/26xxx 外,CY3210-PSoCEval1 支持所有 PSoC 1 混合信号阵列系列(包括汽车级器件)。该套
件包括 LCD 模块、电位器、LED 和实验板空间。

CY3214-PSoCEvalUSB 可作为 CY8C24x94 PSoC 器件的开发电路板使用。该开发板的特殊之处在于它支持
USB 和 CapSense 的开发和调试功能。
注意:欲了解与 CY8C29X66 器件相关的开发套件,请点击此处。
MiniProg1 和 MiniProg3 器件提供了多个用于进行闪存编程和调试的接口。
2.1
PSoC Designer
PSoC Designer 是一个基于 Windows 的免费集成开发环境(IDE)。在拖放式设计环境中使用预先设定的模拟和数字
外设库来开发您的应用。然后,利用动态生成的 API 代码库来自定义您的设计。图 1 显示了 PSoC Designer 窗口。
注意:这并不是默认窗口。
1.
全局资源 — 所有器件的硬件设置。
2.
参数 — 当前选中的用户模块的参数。
3.
引脚分布 — 器件引脚的相关信息。
4.
芯片级编辑器 — 选中芯片上可用资源的框图。
5.
数据手册 —当前选中的用户模块的数据手册。
6.
用户模块 — 选中器件的所有可用的用户模块。
7.
器件资源计 — 当前项目配置的器件资源使用率。
8.
工作区 — 与项目有关的文件树级图。
9.
输出 —项目构建和调试操作的输出。
注意:欲详细了解 PSoC Designer 的信息,请依次打开 PSoC Designer IDE > Help > Documentation >“Designer
Specific Documents” 文件夹 > “IDE User Guide.pdf”文档。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 1. PSoC Designer 布局
2.2
代码示例
以下网站列出了 PSoC Designer 的代码示例。这些代码示例通过向您提供一个完整的设计(而不是空白设计)加快您
的设计过程,并显示了如何将 PSoC Designer 用户模块用于各种应用。
http://www.cypress.com/documentation/code-examples/psoc-1-code-examples
要想访问集成在 PSoC Designer 中的代码示例,请依次选择 Start Page > Design Catalog > Launch Example
Browser,如图 2 所示。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 2. PSoC Designer 中的代码示例
在图 3 中显示的示例项目浏览器提供了以下选项内,您可以:





通过关键词搜索筛选项目。
根据类别列出项目。
在 Description(说明)选项卡上查看已选项目的数据手册。
查看已选项目的代码示例。您可以复制该窗口中的代码然后将其粘贴在您的项目内,从而加快代码的开发过程,或
同样可以根据所选的项目创建一个新的项目(若需要可添加新的工作区)。通过为您提供一个完整的基本设计,可
以加快您的设计进程。然后您可以将该设计适用于您的应用中。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 3. 带示例代码的代码示例项目
2.3
PSoC Designer 帮助
请访问 PSoC Designer 主页以下载 PSoC Designer 的最新版本。启动 PSoC Designer 并导航到下列各项:

IDE 用户指南:依次选择 Help > Documentation > Designer Specific Documents > IDE User Guide.pdf。
本指南提供了开发 PSoC Creator 项目的基本知识。
2.4

简单用户模块代码示例:依次选择 Start Page > Design Catalog > Launch Example Browser。这些代码示例展
示了如何配置及使用 PSoC Designer 用户指南。

技术参考手册:依次选择 Help > Documentation > Technical Reference Manuals。本手册列出并阐述了 PSoC
1 器件的系统功能。

用户模块数据手册:右键单击一个用户模块并选择“Datasheet”。本数据手册说明了所选用户模块的各个参数和
API。

器件数据手册:依次选择 Help > Documentation > Device Datasheets,从而获得 PSoC 1 器件的特殊数据手
册。

Imagecraft 编译器指南:依次选择 Help > Documentation > Compiler and Programming Documents > C
Language Compiler User Guide.pdf。该指南提供了有关 Imagecraft 编译器特的殊指令和函数的详细信息。
技术支持
若有任何疑问,我们的技术支持团队很乐意为您提供帮助。您可以在赛普拉斯技术支出页面上创建一项技术支持。
如果您在美国,可以通过拨打我们的免费电话,直接与技术支持团队联系:+1-800-541-4736。选择提示符处的第 8
项。
若想获得快速支持,您同样可以使用下面的支持资源。


自助
所在地销售办事处
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PSoC 1 — GPIO 入门
3
GPIO 架构
图 4 显示了 PSoC1 GPIO 的架构。
图 4. PSoC1 中的 GPIO 单元架构
Schmitt Trigger
Drive Mode Control
GPIO 单元中有两个重要部分,即输入路径和输出路径。
输入路径带有一个 Schmitt 触发器电路。对于数字信号,该电路可作为引脚和 MCU 间的接口。Schmitt 触发器的输出
路径可连接至 MCU 的数据总线、全局输入总线、I2C 输入、中断控制器等。该引脚还能直接与连接至 PSoC 器件中模
拟模块的内部模拟总线相连。
输出路径带有一个驱动模式选择逻辑,可以将引脚配置为 8 种驱动模式中的任何一个。驱动模式所选择的输入来自内
部数据总线,这些总线包括数据寄存器、I2C 总线和全局输出总线(与数字模块的输出相连接)。此外,通过(选择引
脚上的)内部模拟总线,还可以连接至模拟输出缓冲器。
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PSoC 1 — GPIO 入门
4
GPIO 驱动模式
为了配置某个 GPIO 引脚,PSoC 1 提供了八种驱动模式,如表 1 所示。图 5 显示了每一种驱动模式下的 GPIO 单元
配置。
表 1. 驱动模式的详细信息
序号
1
驱动模式
高阻态
说明
高阻抗数字输入模式。在该模式下,引脚作为数字输
入使用。
此外,将‘1’或‘0’写入该引脚不会产生任何影响
应用
通过结合使用数字输入和下面各部分,可以将该
数字输入连接到某个信号源:一个强驱动电流、
一个上拉或下拉电阻、与外部上拉电阻一起使用
的集电极开路或与外部下拉电阻一起使用的发射
极开路。
2
高阻模拟
高阻抗模拟模式。在这种模式下,该引脚作为模拟引
脚使用。该模式与数字高阻模式相似,但 GPIO 单元
中的数字输入电路(图 4 中所显示的 Schmitt 触发
器)被禁用。如果您将该引脚作为数字输入使用,请
确保选择的是“HighZ”驱动模式,而不是“HighZ
Analog”驱动模式。
3
开漏高电平
(ODH)
在该模式下,写入‘1’会把该引脚上的电压驱动为
VDD;写入‘0’将使该引脚进入高阻抗状态。该配置
同发射极开路的配置相似。
用于提供一个带有外部下拉电阻的发射极开路接
口。该驱动模式能够完成一个有线“OR”运算
连接。
4
开漏低电平
(ODL)
在该模式下,写入‘1’会把该引脚上的电压驱动为
GND;写入‘0’会使该引脚进入高阻抗状态。这种
配置与集电极开路的配置相同。
用于提供一个带有外部上拉电阻的集电极开路接
口。该驱动模式能够实现一个有线“AND”运算
2
连接。示例 — I C 引脚。
5
强驱动
在这种模式下,写入‘1’会把该引脚上的电压驱动
为 VDD;写入‘0’会该引脚的电压驱动为 GND。
数字输出引脚。
6
下拉
在这种模式下,写入‘1’时,会把该引脚上的电压
驱动为 VDD;写入‘0’时,会通过一个电阻(5.6 kΩ
左右)将该引脚驱动为 GND。
用于连接一个带有发射极开路输出的信号或连接
一个与 VDD 相连的开关。 此外,还可以将其作为
一个输出,用于连接灌电流模式下的各个 LED。
7
上拉
在这种模式下,写入‘1’时,可以通过一个电阻
(5.6 kΩ 左右)将该引脚的电压驱动为 VDD;写入
‘0’时,会将该引脚驱动为 GND。
用于连接一个带有集电极开路输出的信号(如来
自马达的转速计信号)或连接一个与 GND 相连
的开关。此外,还可以将其作为一个输出,用于
连接拉电流模式中的各个 LED。
8
慢速强驱动
该模式与强驱动模式相似,但会对输出的斜率稍微进
行控制,这样在输出开关时不会出现高次谐波。
并将其作为一个辐射干扰已被降低的数字输出。
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用于模拟输入引脚或被设置为模拟输入和输出的
选择引脚。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 5. 驱动模式配置的详细信息
可以通过下面两种方法配置 GPIO。第一方法:将配置操作定义为 PSoC Designer 器件编辑器中初始化过程的一部
分。该方法对固定的引脚配置很有用。第二种方法:配置固件中的引脚。通过该方法,可以在运行过程中灵活配置
GPIO。
4.1
器件编辑器的配置
通过使用器件编辑器的引脚分布视图模式,可以配置 I/O 引脚。在引脚分布视图模式中,PSoC Designer 接口的左下角
将显示一个表格(此窗口的位置取决于各个窗口被安排的位置)。图 6 显示的是该表格。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 6. PSoC Designer 引脚分布窗口(“驱动”列表)
下面介绍的是图 6 中所显示的各个字段:
1.
Name 字段显示的是引脚的名称。您可以对引脚进行重命名,使其用途更加明确。对引脚进行重命名时,将在
PSoCGPIOINT.inc 和 PSoCGPIOINT.h 文件内生成该引脚的各个宏,如引脚数据寄存器、引脚屏蔽以及驱动模式
寄存器。命名一个引脚一节中详细介绍了相关信息 。
2.
Port 字段显示的是引脚的物理映射。不能对该字段进行编辑操作。
3.
通过 Select 字段,可以配置各引脚下面的特殊性能:
a.
AnalogInput:只有端口 0 和端口 2 才有额外的模拟输入和模拟输出选项。模拟输入获取来自外界的模拟信
号,然后将它们连接至模拟列输入复用器或直接连接至 PSoC 模块。例如,如果您使用的是某个 ADC,则至
少要将一个引脚配置为模拟输入,以获取来自外界的模拟信号。
b.
AnalogOutputBuf:在某些器件系列中,端口 0 上的某些引脚被连接至内部模拟输出缓冲器上。
c.
Default:未连接全局总线,并且驱动强度为高阻抗模拟。
d.
StdCPU:通过端口的普通 I/O。CPU 通过 PRTxDR 数据寄存器控制该 I/O[1]。
e.
Global_IN, Global_OUT:通过使用全局输入和输出,可以将时钟和数据信号路由到数字 PSoC 模块上。如
果您将某个引脚配置为一个 Global_IN(输入)或 Global_OUT(输出),那么,该引脚可以与该数字模块相
连。例如,如果选中 Global_IN 项,那么并能够将特定的引脚连接至 Global_INPUT 总线。总线被作为数字
PSoC 模块的输入。
f.
AnalogMuxInput[2]:您可以将该引脚同模拟复用器总线连接起来。可将该总线路由到 PSoC 器件中的各种模
拟模块。
除上述的各种引脚类型外,本文档还介绍并罗列了某些具有特殊功能的引脚。例如,P1[0]和 P1[1]具有
XtalOut 和 XtalIn,P1[4]具有 ExtSysClk,P1[5]和 P1[7]具有 I2C_SDA 和 I2C_SCL 等。
1
g.
Drive 字段用于设置引脚的驱动模式,如表 1 和图 5 所示。
h.
通过引脚分布窗口中的 Interrupt 字段进行设置各个引脚的中断类型。这些引脚可能具有上升沿中断、下降沿
中断,或两者均有。请参见 GPIO 中断。
i.
引脚分布窗口中的 Initial Value 字段用于在启动时设置引脚的初始输出值。在执行自动生成的启动代码过程
中,通过填入引脚的数据寄存器可以确定该初始值。
j.
AnalogMUXBus[2]:在芯片编辑器内使能或禁用该引脚与 AMUX 总线间的连接。如果要在固件上实现同样的
操作,请参见模拟复用器(AMUX)总线控制寄存器。
CPU 只有在这种模式下才可以控制引脚输出的状态,即如果对端口数据寄存器进行写操作,相应的引脚上将出现更新结果。
2
仅在下面各器件系列中可用:CY8C21x34、21x45、22x45、 24x94 和 28xxx。与(前面所述的器件中可用的)AnalogMuxBus 字段
一起使用
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PSoC 1 — GPIO 入门
代码级配置
4.2
配置 I/O 引脚的另一种方法是,通过使用汇编语言或 C 语言,直接修改固件中[3] 的相关寄存器。通过该方法,您可以
在执行程序过程中动态配置各个 I/O 端口。下面各寄存器控制一个 GPIO:
4.3
1.
PRTxDR register:它是数据寄存器,用于控制某个引脚的输出状态。每个端口均有一个相应的数据寄存器,其中
每一位代表一个引脚。例如,PRT0DR 控制着端口 0;PRT0DR 中的位#0 控制着 P0[0]。通过 PRTxDR 寄存器,
可以读取某个 GPIO 引脚的状态。请参见对某个端口进行读取和写入操作一节中的内容。
2.
PRTxDMx registers:每个端口均有三个用于控制驱动模式的寄存器。通过对这些寄存器进行写操作,可以在运
行时自动更改各个引脚的驱动模式。请参见修改某个 GPIO 引脚的驱动模式。
3.
PRTxICx registers:每个端口均有两个用于控制引脚中断类型的寄存器。中断类型包括上升沿、下降沿、状态翻
转以及无中断。通过对这些寄存器进行写操作,可以在运行时动态更改某个引脚的中断类型。请参见 GPIO 中断。
4.
PRTxGS register:该寄存器用于将 GPIO 引脚连接至全局输入或全局输出总线,或者断开它们之间的连接。请参见
GPIO 全局选择寄存器。
5.
MUX_CRx register:在具有模拟复用器总线的器件中,使用该寄存器将某个引脚与该模拟复用器总线连接起来,或者
断开它们之间的连接。每个寄存器均代表一个端口,并且该寄存器中的每一位都控制着相应端口引脚。 例如,
MUX_CR0 寄存器中的位#0 控制的是 P0[0]。
对某个端口进行读取和写入操作
当通过清除 PRTxGS 寄存器中的相应位(通过在 GPIO 配置窗口中将某个端口引脚配置为 StdCPU),可断开该引脚
与全局总线间的连接,并且当该引脚的驱动模式为非 HighZ 或 HighZ Analog 时,通过对 PRTxDR 寄存器进行写操
作,可以控制该引脚的状态。
端口 0 数据寄存器(PRT0DR,地址 = 组 0,00h)
端口 1 数据寄存器(PRT1DR,地址 = 组 0,04h)
端口 2 数据寄存器(PRT2DR,地址 = 组 0,08h)
端口 3 数据寄存器(PRT3DR,地址 = 组 0,0Ch)
端口 4 数据寄存器(PRT4DR,地址 = 组 0,10h)
端口 5 数据寄存器(PRT5DR,地址 = 组 0,14h)
端口 6 数据寄存器(PRT6DR,地址 = 组 0,18h)
端口 7 数据寄存器(PRT7DR,地址 = 组 0,1Ch)
要想对某个特定的端口引脚进行写操作,请使用相应的位掩码,并对所需位进行 AND 或 OR 运算。例如,如果要设置
和清除 P0[0]:
在汇编程序中:
or reg[PRT0DR], 0x01 ; Set P0[0]
and reg[PRT0DR], ~0x01 ; Clear
P0[0]
在 C 语言程序中:
PRT0DR |= 0x01; // Set P0[0]
PRT0DR &= ~0x01; // Clear
P0[0]
3
如果引脚配置是固定的,那么配置这些引脚时不再需要使用用户编写的代码。根据器件编辑器中的设置,PSoC Designer 将自动
生成启动代码, 以配置该引脚。
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PSoC 1 — GPIO 入门
要想读取某个端口引脚,则读取 PRTxDR 寄存器并使用相应的位屏蔽。例如,如要检查 P0[1]的状态并更新 P0[0]上
LED 的状态。
在汇编程序中:
mov A, reg[PRT0DR]
and A, 0x02
jnz PinHigh
; Code to process Pin cleared
state
and reg[PRT0DR], ~0x01 ; Set
P0[0]
jmp Exit
PinHigh:
; Code to process Pin set state
or reg[PRT0DR], 0x01 ; Clear
P0[0]
Exit:
在 C 语言程序中:
if (PRT0DR & 0x02)
{
// Code to process Pin Set state
PRT0DR |= 0x01; // Set P0[0]
}
else
{
// Code to process Pin cleared
state
PRT0DR &= ~0x01; // Clear P0[0]
}
如果在 GPIO 配置窗口中给某个端口引脚提供了一个有意义的名称,那么通过使用 PSoC Designer 所生成的引脚宏,
可以访问数据寄存器和引脚屏蔽。请参见命名一个引脚。
4.4
修改某个 GPIO 引脚的驱动模式
每个端口均有三个寄存器,这三个寄存器用于设置所有端口引脚的驱动模式。它们分别为 PRTxDM0、PRTxDM1 和
PRTxDM2,其中“x”代表端口号。这三个寄存器中任何一个的某一位可以配置一个特殊的引脚。例如,PRT0DM0、
PRT0DM1 和 PRT0DM2 中的位 0 控制着 P0[0]驱动模式。表 2 介绍了相应的详细信息。
表 2. 驱动模式寄存器值
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驱动模式
PRTxDM2[n]
PRTxDM1[n]
PRTxDM0[n]
0
0
0
电阻下拉
0
0
1
强驱动
0
1
0
高阻抗 — 数字
0
1
1
电阻上拉
1
0
0
开漏 — 高电平
1
0
1
慢速强驱动
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PSoC 1 — GPIO 入门
PRTxDM2[n]
PRTxDM1[n]
PRTxDM0[n]
驱动模式
1
1
0
高阻抗 — 模拟
1
1
1
开漏 — 低电平
在表 2 中,‘x’表示端口编号,‘n’表示驱动模式寄存器中的相应位和要配置的端口引脚。例如,要想将端口 0 引
脚 1 配置为电阻下拉,请清除 RT0DM0、PRT0DM1 和 PRT0DM2 寄存器中的位 1。更多信息,请参器件技术参考手
册。
请特别注意,所有的 PRTxDM0 和 PRTxDM1 寄存器都位于寄存器组 1(有关寄存器组的详细信息,请参见技术参考手
册)中,而所有的 PRTxDM2 寄存器都位于寄存器组 0 中。如果想在汇编语言程序中使用驱动模式寄存器,需要了解
上述情况,因为在访问寄存器前,需要先选择寄存器组。在 C 语言程序中,编译器将根据所使用的寄存器进行分配寄
存器组。
在汇编程序中:
M8C_SetBank1
or
reg[PRT2DM0], 0x20
and reg[PRT2DM1], ~0x20
M8C_SetBank0
and reg[PRT2DM2], ~0x20
在上述汇编示例中,第一行调用 M8C_SetBank1 宏,以将寄存器组切换为 1。之所以实现该操作,是因为 PRT2DM0
和 PRT2DM1 均位于寄存器组 1 中。通过使用 OR 指令和 0x20 屏蔽,可以设置 PRT2DM0 寄存器中的第 5 位。然后,
通过使用 AND 指令和 0X20 的反转屏蔽,可以清除 PRT2DM1 寄存器中的第 5 位。
如果使用 M8C_SetBank0,变能够切回到寄存器组 0。此外,通过使用 AND 指令和 0x20 的反转屏蔽,可以清除第 5
位或 PRT2DM2 寄存器。OR 和 AND 指令为读取、修改或写入指令。首先读取寄存器中的内容,然后对其进行 OR 或
AND 运算,最后把结果写入到相同的寄存器内。通过这种方法,您可以修改某个特定位而不影响其他位。
在 C 语言程序中:
PRT2DM0 |= 0x20;
PRT2DM1 &= ~0x20
PRT2DM2 &= ~0x20;
在 C 语言程序中,由于 C 编译器负责切换各个寄存器组,因此会使代码变得更加简单。但必须同时使用“位 AND”
(&=)或“位 OR”(|=)运算和寄存器中的相应屏蔽。
如果在 GPIO 配置窗口中重新对某个端口引脚进行命名,那么通过使用 PSoC Designer 所生成的引脚宏,可以访问驱
动模式寄存器。请参见命名一个引脚。
示例#1 中介绍了 GPIO 驱动模式的修改情况。您可以从相应应用笔记的网页上下载该示例。有关该示例项目的详细信
息,请参考项目 1:检测 LED 驱动模式。
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PSoC 1 — GPIO 入门
5
映像寄存器
5.1
映像寄存器的使用情况
在众多设计中,某个端口可以同时有输入引脚(如带有上拉或下拉输入的开关)和输出引脚(如某个 LED)。在该设
计中,用于更新输出引脚的指令可能永远使输入引脚锁存为 1 或 0。
例如,请考虑下面的情况:P0_1 上的某个开关输入被配置为下拉模式(该开关连接引脚至 VDD)。同时,P0_0 上有一
个 LED,它跟随 P0_1 的开关状态。此外,该引脚被配置作为强驱动(输出引脚)。可以通过下面的代码实现上述配
置。
if (PRT0DR &
{
// Switch
PRT0DR |=
}
else
{
// Switch
PRT0DR &=
}
0x02)
pressed. Turn on the LED
0x01; // Set P0[0]
released. Turn off the LED
~0x01; // Clear P0[0]
现在,假设已经按下开关,因而需要打开该 LED。代码“PRT0DR |= 0X01”是一个读取-修改-写入指令,它执行以下
操作:
1.
读取 — PRT0DR = x x x x x x 1 0 (位 0 = 0  LED 关闭;位 1 = 1  开关被按下)
2.
修改 — (PRT0DR | 00000001) = x x x x x x 1 1
3.
写入 — PRT0DR = x x x x x x 1 1 (位 0 = 1 LED 打开;设置位 1 可以将该引脚内部连接至 VDD,因为在下拉驱
动模式中,如果向该引脚写入 1,则可以将其连接至 VDD)。
4.
在第 3 步骤中,已经将 1 写入到了 P0[1]内,这样该引脚的状态将始终为 1。即使开关被释放,数据寄存器仍会将
该引脚驱动为 1,并且代码始终会在开关输入上读取得到 1。
为解决该问题,可以在这些端口(具有输入和输出的结合)上使用一个被称为映像寄存器的变量。
当您使用某个映像寄存器时,将通过该变量实现所有对引脚执行的写操作。应该在适当设置了输入引脚的状态条件下初
始化该变量。对于上拉或开漏低电平输入引脚,应将该寄存器的值设置为 1;对于下拉或开漏高输入引脚,则应将该值
设置为 0。需要更改输出引脚的状态时,应在映像寄存器上执行读取-修改-写入指令,然后将该寄存器的内容复制到端
口数据寄存器内。在端口数据寄存器上直接执行所有的读取操作。通过下面代码可以实现映像寄存器:
// Use ‘extern’ when using ShadowRegs UM
extern BYTE Port_0_Data_SHADE;
// Using shadow variables in code
if(PRT0DR & 0x02)
{
Port_0_Data_SHADE |= 0x01;
PRT0DR = Port_0_Data_SHADE;
}
else
{
Port_0_Data_SHADE &= ~0x01;
PRT0DR = Port_0_Data_SHADE;
}
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现在,读取-修改-写入操作如下:
1.
读取 – Port_0_Data_Shade = x x x x x x 0 0 (位 0 = 0  LED 关闭;根据初始设置,位 1 = 0,该数据并非直接
来自该端口)
2.
修改 – (Port_0_Data_Shade | 00000001) = x x x x x x 0 1
3.
写入 – Port_0_Data_Shade = x x x x x x 0 1
4.
写入到端口 – PRT0DR = Port_0_Data_Shade
PSoC Designer 在其它数字用户模块类别中提供了一个用户模块(UM),即 ShadowRegs(映像寄存器)。如果在项
目中放置了该用户模块,并且分配了一个端口,那么将在 Library source files 目录下的 PSoCConfig.asm 文件内(请
参 见 图 7 )生 成一个变量 ( 即 Port_x_Data_SHADE ) ,其中 ‘ x’ 是端口号。现 在,通过使用 ‘extern BYTE
Port_x_Data_SHADEN’,可以将该变量导入到各个文件内。
运行 GPIO 引脚的用户模块(如 TX8SW)也使用映像寄存器,因此,当其他用户模块使用已被组合的输入引脚和输出
引脚时,也不会造成任何影响。
当您重命名某个引脚并在端口中放置一个映像寄存器时,psocgpioint.h 和 psocgpioint.inc 文件中将为该映像寄存器创
建一个带有引脚名称的别名。请参见命名一个引脚部分。
图 7. PSoC Designer 中的映像变量位置
示例 2 中介绍了 GPIO 驱动模式的修改。您可以从相应应用笔记的网页上下载该示例。有关该示例项目的详细信息,请
参考项目 2:映像寄存器的使用情况。
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6
GPIO 中断
中断是 GPIO 系统的另一个重要部分,尤其是当需要优先处理数字信号时。有关 PSoC 中的中断系统的内容非常多。
欲了解 PSoC 中所有可用中断及其优先级的信息,请参见相应的器件 TRM(技术参考手册)。本节仅介绍了有关
GPIO 中断的信息。
可以配置 PSoC 中的每个 GPIO 引脚,使之在发生下述事件时生成中断:上升沿、下降沿或前一次读取事件后发生了
变化。可以通过两种方法配置触发 GPIO 中断的事件:第一方法是在 GPIO 配置窗口中配置中断(请参见器件编辑器
的配置);第二个方法是在固件中配置中断。表 3 中列出了配置和启用 GPIO 中断时所涉及的寄存器。
表 3. GPIO 中断配置的相关寄存器
相关寄存器
说明
值
每个端口‘x’的中断使能寄存器。设置或清除该
寄存器中的某一位时,可以通过启用或禁用特定
引脚上相应的中断实现。
1 — 使能
PRTxIC0 和 PRTxIC1
中断控制寄存器 — 用于设置触发中断的事件类型
(上升沿、下降沿或读取值)的变化。
表4
INT_MSK0
中断使能屏蔽寄存器 0
该寄存器的位 5 是全局 GPIO 中断使能/禁用位。
INT_MSK0_GPIO 宏可作为一个屏蔽用于使能或禁
用该寄存器中的第 5 位。
INT_CLR0
已生成的中断读取和清除寄存器 0
该寄存器中的位 5 是已生成的 GPIO 中断位。通过
向该位写入 0,可以清除任何一个所生成的 GPIO
中断。如果读取该位时,返回值为 1,则表示已经
生成了一个 GPIO 中断。通过软件向该位写入 1,
可以生成一个 GPIO 中断[4]。
PRTxIE
0 — 禁用中断
表 4. 中断控制寄存器设置
中断类型
说明
PRTxIC1 [n]
PRTxIC0 [n]
0
0
禁用
中断被禁用
0
1
下降沿
输入信号从 1 变为 0 时将发生中断
1
0
上升沿
输入信号从 0 变为 1 时将发生中断
1
1
读取值的变化
与最后读取 PRTxDR[n]上的值所代表的状态相
比,引脚当前的状态发生了变化。
在表 4 中,‘x’表示端口号,‘n’表示要配置的端口寄存器/引脚中的位。
要想实现某个 GPIO 中断,请执行以下操作:
1
在 GPIO 配置窗口中,设置引脚的中断类型。也可以通过代码(即对 PRTxICx 寄存器进行写操作)实现该设置。
2
在主应用代码中,通过设置 INT_MSK0 寄存器中的位 5,可以使能 GPIO 中断。请使用 M8C_EnableIntMask 宏实
现该操作。
3
通过对 PRTxIE 寄存器进行写操作来使能相应引脚的中断。如果在 GPIO 配置窗口中选择了中断类型,那么,
PSoC Designer 将在启动过程中自动设置 PRTxIE 寄存器中的位。
4
如果ENSWINT位为0,向该寄存器写入0,将清除所生成的中断(若有)。
如果当时ENSWINT位为0,即便向该寄存器写入1,也不会产生任何影响。
如果当时ENSWINT位为1,即便向该寄存器写入0,也不会产生任何影响。
如果当时 ENSWINT 位为 1,向该寄存器写入 1,将为通用输入和输出(引脚)生成一个中断。
ENSWINT 位是 INT_MSK3 寄存器中的第 7 位。
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4
为处理中断,请使用 C 语言或汇编语言编写一个中断服务子程序(ISR)。如果使用 C 语言编写 ISR,那么请使用
#pragma interrupta_handler 指令声明该 ISR,以通知编译器该函数是一个 ISR。
5
通过放置代码,将中断重定向到 ISR 函数。可以通过下面两个方法实现该操作:
a. 在 GPIO 配置窗口中启用中断时,PSoC Designer 将生成一个库文件,即 psocgpioint.asm。该文件包含了一
个占位符函数。可以将中断重定向到该函数。
例如,如果您有一个被称为 MyGpioIsr 的 C 函数,那么请使用代码“LJMP_MyGpioIsr”(从汇编程序中调用
某个 C 函数时,必须在该函数名称中添加一条下划线)。
b. 将重定向指令直接添加到启动代码内。为实现该操作,请打开项目文件夹中的 boot.tpl 文件。即 PSoC
Designer 生成 boot.asm 文件时所使用的模板文件。在 boot.tpl 文件中的 GPIO 中断向量内,注释代码
[email protected]_7”并将定向指令添加到 GPIO ISR 内。保存 boot.tpl 文件并生成应用。现在,在 boot.asm
文件中,已经将重定向指令添加到 GPIO ISR 内。
请注意,各个 GPIO 中断只有一个相关联的中断向量。如果在多个引脚上启用中断,则应用代码会检测引起发
生中断的引脚,并处理该中断。
在下面显示的示例代码中,P0_0 和 P0_1 引脚上的中断均被使能。P0_0 的中断被配置为下降沿中断,而
P0_1 的中断被配置为‘读取值发生变化’中断。通过使用 M8C_EnableIntMask 宏使能 GPIO 中断,然后可以
使能全局中断。在 GPIO_ISR 中,将放置‘if’控制结构,以检查引发该 ISR 实例的引脚,并对数据进行相应
处理。
设置和启用 GPIO 中断
/* P0_0 configured as falling edge interrupt */
PRT0IC0 |= 0x01;
PRT0IC1 &= ~0x01;
/* P0_1 configured as Change from Read interrupt */
PRT0IC0 |= 0x02;
PRT0IC1 |= 0x02;
/* Enable P0_1 and P0_0 interrupts */
PRT0IE |= 0x03;
/* Enable GPIO interrupts */
M8C_EnableIntMask(INT_MSK0, INT_MSK0_GPIO);
/* Enable Global interrupts */
M8C_EnableGInt;
对 GPIO ISR 进行写操作
/* Function prototype for GPIO_ISR*/
#pragma interrupt_handler GPIO_ISR
/* GPIO ISR in C where GPIO interrupts are processed */
void GPIO_ISR(void)
{
/* variable to have a copy of prev P0_1 value for change from read comparison
*/
static BYTE port0_prevValue;
/* Check if interrupt because of P0_0
First condition checks for P0_0 to be
Second condition checks if it was ‘1’
if(((PRT0DR & 0x01) == 0) && ((PRT0DR
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falling edge:
'0'
in the last ISR */
& 0x01) == 0x01))
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{
/* Process P0_0 interrupt */
}
/* Check if interrupt because of P0_1 change from read */
if ((PRT0DR ^ port0_prevValue)==0x02)
{
/* Process P0_1 interrupt */
}
/* Store values of P0_0 and P0_1 for next ISR */
port0_prevValue = PRT0DR & 0x03;
}
6.1.1
设置 ISR 的重定向
在 psocgpioint.asm 文件里面:
;-----------------------------------------; FUNCTION NAME: PSoC_GPIO_ISR
;
; DESCRIPTION: Unless modified, this implements only a null handler stub.
;
;------------------------------------------ PSoC_GPIO_ISR:
;@PSoC_UserCode_BODY@ (Do not change this line.)
;--------------------------------------; Insert your custom code below this banner
;--------------------------------------ljmp _GPIO_ISR
;-----------------------------------------; Insert your custom code above this banner
;-----------------------------------------;@PSoC_UserCode_END@ (Do not change this line.)
reti
同样,下面的代码显示了汇编语言中相同的实现情况
在 boot.tpl 文件中:
org
1Ch
;GPIO Interrupt Vector
;[email protected]_7`
ljmp _GPIO_ISR
reti
进行这些更改后,请保存 boot.tpl 文件并生成应用。
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6.1.2
设置和启用 GPIO 中断
; P0_1 configured as change from read
; Interrupt
M8C_SetBank1
or reg[PRT0IC0], 0x02
or reg[PRT0IC1], 0x02
; Enable P0_1 interrupt
M8C_SetBank0
or reg[PRT0IE], 0x02
;Enable GPIO interrupts
M8C_EnableIntMask INT_MSK0, INT_MSK0_GPIO
;Enable Global interrupts
M8C_EnableGInt
代码 1: GPIO ISR
export MyGpioIsr
area text
;GPIO ISR in ASM where all GPIO ISRs ;are processed
GPIO_ISR:
;Preserve CUR_PP, X and A
push A
push X
mov A, reg[CUR_PP]
push A
;Change CUR_PP to port0PrevValue's Ram ;page (port0PrevValue can be defined ;in any
‘.c’ file included in the ;project as a global BYTE variable)
RAM_SETPAGE_CUR >_port0PrevValue
;Read PRT0DR into A
mov A, reg[PRT0DR]
;take a copy of PRT0DR into X for ;storing in port0PrevValue at the end
mov X, A
;XOR PRT0DR value in A and PRT0DR's ;prev value
xor A, [<_port0PrevValue]
;AND with 0x02 to read P0_1's state
and A, 0x02
;If zero flag is set, no change in ;state, so not P0_1 ISR
jz .NoP0_1_ISR
;
;Comes here if the XOR operation ;resulted a non zero result
;
;Process code for P0_1 ISR
;
.NoP0_1_ISR:
;
;Process code for other GPIO ISRs
;
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RAM_SETPAGE_CUR >_port0PrevValue
mov [<_port0PrevValue], X
;Restore CUR_PP, X and A in order they ;were pushed
pop A
mov reg[CUR_PP], A
pop X
pop A
reti
ISR 的重定向方法与在 C 语言示例中所使用的方法相同。在 psocgpioint.asm 文件或 boot.tpl 文件中所放置的 ljmp 指令
内,不需在 MyGpioIsr 前面使用下划线。
示例#3 展示了实现 GPIO 中断的情况。您可以从相应的应用笔记网页上下载该示例。有关该示例项目的详细信息,请
参考项目 3:使用中断切换 LED。
6.2
使用中断时该进行和不应进行的操作



必须通过使用 M8C_EnableGInt 宏设置全局中断使能位。

应该使用“#pragma interrupt_handler”指令定义 C 语言程序中的 ISR 函数,这样,该函数才能正常执行并返回
控制。

asm 文件中定义的 ISR 函数应保留所使用的寄存器,并在退出前恢复它们。该函数应使用 RETI 指令返回,而不是
普通的 RET 指令。

可将在 C 语言程序或 ASM 中所定义的 ISR 函数重定向放置在 psocgpioint.asm 文件或 boot.tpl 文件内。图 8 显示
了 boot.tpl 文件和 GPIO IRS 的位置。
不应该将 GPIO 的驱动模式设置为高阻抗模拟,否则该引脚永远不会生成中断。
当 GPIO 中断被配置为“读取值发生变化”时,应通过 PRTxDR 寄存器读取该引脚上的值,以便触发下一个中
断。仅在最后一次读取 PRTxDR 的值不同于当前的引脚状态时,才会触发该中断。
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图 8. boot.tpl 文件中 GPIO ISR 的位置
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7
其他 GPIO 资源和提示
7.1
GPIO 全局选择寄存器
PRTxGS 寄存器将确定 GPIO 引脚受 CPU 的控制还是被连接至全局输入总线或全局输出总线。当 PRTxGS 寄存器中
与该引脚相对应的位被清除时,通过对 PRTxGS 寄存器进行写操作,CPU 可以控制该引脚。当 PRTxGS 寄存器中的
位被设置时,该引脚可以与全局总线(全局输入和全局输出)相连,也可以直接连接至某个数字模块的输入或输出。
7.2
模拟复用器(AMUX)总线控制寄存器
模拟复用器(AMUX)总线控制寄存器(MUX_CRx)[5]可以启用或禁用 GPIO 引脚与内部模拟复用器总线间的连接。
这样,该模拟复用器总线可作为 PSoC 器件中各种模拟模块的输入使用。例如,通过设置 MUX_CR1 的位 0,可以将
P1_0 连接至 AMuX 总线。更多有关 MUX 设置和路由的详细信息,请参考相应器件的 TRM。
7.3
命名一个引脚
在 GPIO 配置窗口中,可给每个引脚分配唯一一个有意义的名称,如图 9 所示。
图 9. 命名一个引脚
当命名完某个引脚后,为使访问操作方便,PSoC Designer 分别在 C 语言程序的 PSoCGPIOINT.h 文件和 ASM 语言的
PSoCGPIOINT.asm 文件中生成与该引脚相应的所有寄存器的宏。宏列表包括:







端口数据寄存器(PRTxDR)
端口驱动模式寄存器(PRTxDMx)
端口中断使能寄存器(PRTxIE)
端口中断设这寄存器(PRTxICx)
端口全局选择寄存器(PRTxGS)
引脚屏蔽
映像寄存器
表 5 提供了 PSoCGPIOINT.h 文件(用于 C 文件)和 PSoCGPIOINT.inc 文件(ASM 文件)中所生成的各个宏的概
述。可以在所有函数中直接使用这些宏,以访问引脚的相关设置和信息。
5
仅在下面器件系列中可用:CY8C21x34、21x45、22x45、 24x94 和 28xxx。
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表 5. 与一个已命名引脚相关联的各个宏
引脚名称
LED_1
端口数据寄存器
LED_1_Data_ADDR
端口驱动模式 0 寄存器
LED_1_DriveMode_0_ADDR
端口驱动模式 1 寄存器
LED_1_DriveMode_1_ADDR
端口驱动模式 2 寄存器
LED_1_DriveMode_2_ADDR
端口全局选择寄存器
LED_1_GlobalSelect_ADDR
端口中断使能寄存器
LED_1_IntEn_ADDR
端口中断控制 0 寄存器
LED_1_IntCtrl_0_ADDR
端口中断控制 1 寄存器
LED_1_IntCtrl_1_ADDR
引脚屏蔽
LED_1_MASK
映像寄存器
LED_1_DataShadow
使用引脚名称和引脚宏的好处是:如果将引脚移到其他端口,则 PSoC Designer 会自动更新与该引脚宏相关联的各个
寄存器,因此不用修改应用代码。
下面的代码段显示的是这些宏的用法:
通过使用数据寄存器直接写入 LED_1 引脚:
/* Write 1 to LED_1 pin */
LED_1_Data_ADDR |= LED_1_MASK;
/* Write 0 to LED_1 pin */
LED_1_Data_ADDR &= ~LED_1_MASK;
通过使用映像寄存器写入 LED_1 引脚:
/* Write 1 to LED_1 */
LED_1_DataShadow |= LED_1_MASK;
LED_1_Data_ADDR = LED_1_DataShadow;
/* Write 0 to LED_1 */
LED_1_DataShadow &= ~LED_1_MASK;
LED_1_Data_ADDR = LED_1_DataShadow;
将 LED_1 的驱动模式更改为强驱动模式:
/* Set LED_1 drive mode to strong */
LED_1_DriveMode_0_ADDR |= LED_1_MASK;
LED_1_DriveMode_1_ADDR &= ~LED_1_MASK;
LED_1_DriveMode_2_ADDR &= ~LED_1_MASK;
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PSoC 1 — GPIO 入门
将 LED_1 与全局总线连接起来,或断开它们间的连接:
/* Connect LED_1 to global bus */
LED_1_GlobalSelect_ADDR |= LED_1_MASK;
/* Disconnect LED_1 from global bus */
LED_1_GlobalSelect_ADDR &= ~LED_1_MASK;
读取 SW 引脚,并将读取到的内容写入 LED_1 引脚:
if (SW_Data_ADDR & SW_MASK)
{
/* Write 1 to LED_1 */
LED_1_DataShadow |= LED_1_MASK;
LED_1_Data_ADDR = LED_1_DataShadow;
}
else
{
/* Write 0 to LED_1 */
LED_1_DataShadow &= ~LED_1_MASK;
LED_1_Data_ADDR = LED_1_DataShadow;
}
图 10 显示了 psocgpiont.h 和 psocgpioint.inc 文件中的各个引脚宏。
图 10. 相关引脚宏
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7.4
寄存器及其相关寄存器组
PSoC 1 寄存器映射图中包含两个寄存器组。每个端口配置寄存器均为这些寄存器组中的某一个。要想在汇编程序中访
问某个寄存器,需要清楚该寄存器所在的组。在 C 语言代码中,编译器将自动处理各组间的切换。
在 ASM 语言中,如果要将某个寄存器组更改为组 0,请使用 M8C_SetBank0 宏。同样,通过使用 M8C_SetBank1
宏,可以将该寄存器组更改为组 1。表 6 介绍的是本应用笔记中每个 GPIO 寄存器所在寄存器组的详细信息。
表 6. GPIO 的相关寄存器及其寄存器组
寄存器
寄存器组
PRTxDR
0
PRTxDM0
1
PRTxDM1
1
PRTxDM2
0
PRTxIE
0
PRTxGS
0
PRTxIC0
1
PRTxIC1
1
INT_MSK0
0
INT_CLR0
0
MUX_CRx
1
8
示例项目
8.1
项目 1:检测 LED 驱动模式
本示例项目介绍的是如何通过使用 PRTxDMx 寄存器随时重新配置某个引脚的驱动模式。
在大多数系统中,通常通过 GPIO 给 LED 提供灌电流,以便打开它们。在某些系统中,则通过 GPIO 给 LED 提供拉电
流,以便打开它们。虽然在设计系统时已经明确了 LED 的实现,但您可能只要升级或更新该设计,而不想改变固件。
例如,如果你在设计中添加了一个用于为 LED 提供拉电流的 GPIO,但该 GPIO 不能提供足够的电流;或者,如果你
使用一个具有更高额定电流的 LED,并将设计更改为 LED 灌电流模式,但你需要器件根据 LED 与 GPIO 间的连接模式
本身进行调整。通过该示例,您可以将上述性能添加到您的设计中,即,您可以识别某个 LED 与 GPIO 引脚间的连接
模式,然后相应地打开或关闭该 LED。
图 11 中的流程图说明的是如何内部检测 LED 驱动模式。
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图 11. 检测 LED 驱动模式算法
Start
Configure LED In Pull Down
Mode And Write 0
A Small Delay
Is Pin High?
Yes
LED Drive Is
Active Low
No
LED Drive Is
Active High
Configure LED To Strong
Drive Mode
Write 0 If Active High
Write 1 If Active Low
End
要想实现示例项目,需要使用以下硬件:




具有 28 引脚 CY8C29466-24PXI PDIP PSoC1 器件的 CY3210 PsoCEval1 电路板。
一个备用 LED 和一个 1 kΩ 的电阻,用于检查 LED 的灌电流模式
CY3217 MiniProg1 或 CY8CKIT-002 MiniProg3 器件。
连接线
要想测试示例项目,请遵循下列步骤:
1.
将 28 引脚 CY8C29466-24PXI 器件插入 CY3210 电路上的 28 引脚 PDIP 插座内。
2.
将 MiniProg1 或 MiniProg3 连接至 CY3210 电路板上的编程插座(J11)。
3.
打开 PSoC Programmer 3.23.1 或更高版本,并连接 MiniProg1 或 MiniProg3。
4.
浏览到本应用笔记附带的 AN2094_GPIO_DM_Reconfig 项目中根目录下的 AN2094_GPIO_DM_Reconfig.hex 文
件,即依次打开文件夹 AN2094 > AN2094_GPIO_DM_Reconfig > AN2094_GPIO_DM_Reconfig.hex。
5.
通过按下 PSoC Programmer 的编程按键,可以使用所选的文件编程器件。欲了解更多有关编程选项的详细信息,
请参考 AN2015 — PSoC 1 读取和写入闪存和 E2PROM。
6.
将 P0_1 连接至 SW,并将 P0_0 连接至 LED1,如图 12 所示。
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图 12. 示例 1 的线连接
7.
将 CY3210 PSoCEval1 套件附带的字符 LCD 连接至 CY3210 电路板上的 J9 插头。
8.
将 CY3210 套件中的 JP3 拔出,以实现 5 V 操作。
9.
通过一个 MiniProg1 or MiniProg3 或 5 V 的直流适配器给电路板供电。
10. LCD 行 0 应该显示“LED ACT HI”,并且当按下 SW 时,LED1 将被点亮,并且 LCD 行 1 将显示“SW ON”,
如图 13 所示。
11. 同样,如果您使用导线将一个 1 kΩ 电阻(一端连接到 LED,另一端连接到 Vcc)连接至一个灌电流模式下的备用
LED,并将其连接到 P0_0,那么,LCD 将显示“LED ACT LOW”,同时它会根据 SW ON/OFF 的情况打开/关闭
LED(LED ON/OFF),如图 14 所示。
图 13. 示例 1:输出 — LED 为高电平有效
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图 14. 示例 1:输出 — LED 为低电平有效
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8.2
项目 2:映像寄存器的使用情况
本文档已经通过使用 CY3210-PSoCEval1 电路板创建了一个简单的设置,以说明映像寄存器的重要性和用途,如图 15
所示。
在该示例中,通过硬件设置,可以在上电时启用或禁用映像寄存器功能。在上电过程中,如果将 P0_2 连接至 VDD,映
像寄存器将被禁用;如果 P0_2 被连接至 GND,则可以启用映像寄存器。该示例将描述映像寄存器的使用情况一节介
绍的情况,其中某个端口同时有一个输入开关和一个输出 LED。
8.2.1
硬件要求



8.2.2
具有 28 引脚 CY8C29466-24PXI PDIP PSoC 1 器件的 CY3210 PsoCEval1 电路板
CY3217 MiniProg1 器件
连接线
测试流程
1.
将 28 引脚 CY8C29466-24PXI 器件插入到 CY3210 电路上的 28 引脚 PDIP 插座内。
2.
将 MiniProg1 或 MiniProg3 连接到 CY3210 电路板上的编程插座(J11)。
3.
打开 PSoC Programmer 3.23.1 或更高版本,并连接 MiniProg1 或 MiniProg3。
4.
浏览到本应用笔记附带的 AN2094_GPIO_with_ShadowRegs 项目中根目录下的
AN2094_GPIO_with_ShadowRegs.hex 文件(即依次打开 AN2094>AN2094_GPIO_with_ShadowRegs >
AN2094_GPIO_with_ShadowRegs.hex)。
5.
通过按下 PSoC Programmer 的编程按键,可以使用所选的文件来编程器件。欲了解更多有关编程选项的详细信
息,请参考 AN2015 — PSoC 1 读取和写入闪存和 E2PROM。
6.
将 CY3210 PSoCEval1 套件附带的字符 LCD 连接至 CY3210 电路板上的 J9 插头。
7.
为测试该项目而不使用映像变量,请将 P0_0 连接至 LED1,将 P0_1 连接至 SW,并将 P0_2 连接至 VDD,如
图 15 所示。
图 15. 示例 2 中没有使用映像寄存器的引脚连接
8.
将 CY3210 套件中的 JP3 拔出,以实现 5 V 操作。
9.
使用 MiniProg1、MiniProg3 或 5 V 直流适配器为电路板供电。
10. 现在,按下一次 SW 然后释放,你会观察到 LCD 显示屏的第一行始终显示“SW ON”,并且 LED1 会被打开。
这是因为没有使用任何映像变量。
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29
®
PSoC 1 — GPIO 入门
图 16. 示例 2:没有映像寄存器时的输出
11. 现在,使电路板断电,并将 P0_2 连接至 GND,如图 17 所示。
图 17. 示例 2 中使用映像寄存器的引脚连接
12. 给电路板供电。
13. LCD 行 0 将显示“Shadow – ON”。现在,按下开关会显示“SW ON”,并且 LED 被点亮。释放开关将显示
“SW OFF”,并且 LED 将被关闭,如图 18 所示。
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30
®
PSoC 1 — GPIO 入门
图 18. 示例 2:使用影像寄存器时的输出
8.3
项目 3:使用中断切换 LED
为了说明 GPIO 中断的用途,已在本示例中执行了一个简单的 LED 切换算法。在与某个开关相连的引脚上启用上升沿
中断。在 ISR 中,已经设置了相应的标志,用以指示该开关上的上升沿。经过一个 2 ms 的去抖动后,将在当型循环中
切换该 LED。在 LCD 上显示 LED ON/OFF 状态。
8.3.1
硬件要求



8.3.2
具有 28 引脚 CY8C29466-24PXI PDIP PSoC1 器件的 CY3210 PsoCEval1 电路板。
CY3217 MiniProg1 器件
连接线
测试流程
1.
将 28 引脚 CY8C29466-24PXI 器件插入 CY3210 电路上的 28 引脚 PDIP 插座内。
2.
将 MiniProg1 或 MiniProg3 连接至 CY3210 电路板上的编程插座(J11)。
3.
打开 PSoC Programmer 3.23.1 或更高版本,并连接 MiniProg1 或 MiniProg3。
4.
浏览到本应用笔记附带的 AN2094_GPIO_with_ShadowRegs 项目中根目录下的
AN2094_GPIO_Interrupt_Usage.hex 文件,即依次打开 AN2094> AN2094_GPIO_Interrupt_Usage >
AN2094_GPIO_Interrupt_Usage.hex。
5.
通过按下 PSoC Programmer 的编程按键,可以使用所选的文件来编程器件。欲了解更多有关编程选项的信息,
请参考 AN2015 — PSoC 1 读取和写入闪存和 E2PROM。
6.
将 CY3210 PSoCEval1 套件附带的字符 LCD 连接至 CY3210 电路板上的 J9 插头。
7.
为了测试该项目,请连接 P0_0 至 LED1 并连接 P0_1 至 SW,如图 19 所示。
8.
将 CY3210 套件中的 JP3 拔出,以实现 5 V 的操作。
9.
使用 MiniProg1 或 5 V 直流适配器给电路板供电。
10. 按下 SW,并观察 LED1 在每次 SW 被按下时的切换。
11. LCD 行 0 显示“GPIO ISR proj”,并且行 1 显示 LED ON/OFF 的状态,如图 19 和图 20 所示。
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PSoC 1 — GPIO 入门
图 19. 示例 3:LED ON 的输出
图 20. 示例 3:LED OFF 的输出
8.4
额外的代码示例
PSoC 1 器件的更多代码示例在 PSoC Designer 5.4 SP1 或更高版本中有效。要打开它们,请依次点击:Start Page >
Design Catalog > Launch Example Browser。
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PSoC 1 — GPIO 入门
文档修订记录
文档标题:AN2094 — PSoC® 1 – GPIO 入门
文档编号:001-93056
版本
ECN
变更者
提交日期
**
4503263
ROWA
10/28/2014
本文档版本号为 Rev**,译自英文版 001-40480 Rev*H。
*A
4669790
ROWA
03/25/2015
本文档版本号为 Rev*A,译自英文版 001-40480 Rev*I。
*B
5045445
ROWA
12/15/2015
本文档版本号为 Rev*B,译自英文版 001-40480 Rev*J。
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变更说明
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PSoC 1 — GPIO 入门
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