[嵌入式]MSP432P401R学习：GPIO（输入、输出、中断）

　　开发环境搭建完成后，就可以开始学习MSP432401R的开发使用了。在开始学习之前最好将芯片手册、开发板手册、SDK手册下载好，想看的时候就可以随时打开来看，快速上手。CCS里的Resource　Explorer也是比较方便的工具，把所有相关的文档、例程都整合在了一起，比较方便查看。

输出（OUTPUT）

　　和学习其他的单片机一样，就从点亮LED开始。MSP432P401R launchpad板子上自带了一个红色LED和一个RGB LED，分别接在P1.0和P2.0、P2.1、P2.2口，如果想单独使用这几个GPIO的话，可以将跳线帽拿掉，使之不与LED相连。

? ? 接下来就尝试用代码来点亮这几个LED。之前也在网上看过寄存器版的编程，但是在不是很熟悉而且英语不太好的情况下，还是选择库函数来进行编程，相对而言比较简单而且比较好理解。

? 库函数的GPIO相关函数也并不是很多，一些看函数名就能够知道相应的功能，点亮LED只需要用到几个函数，下面是相关代码。

#include "msp.h"
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

void main(void)
{
    volatile uint32_t i;
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;		// 关闭看门狗定时器
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);   // 将引脚P1.0设置为输出模式
	while(1)
	{
	    // 翻转P1.0引脚电平
	    GPIO_toggleOutputOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);
	    // Delay
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    }
}

? ?以上代码实现的效果是LED每隔一定时间闪烁，通过GPIO_toggleOutputOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);来实现。下面用电平设定函数来进行实现。

#include "msp.h"
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

void main(void)
{
    volatile uint32_t i;
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;		
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);
	while(1)
	{
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);  //引脚P1.0电平拉高
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);   //引脚P1.0电平拉低
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    }
}

? 以上代码依旧可以实现让LED闪烁的功能。

? ?接下来尝试点亮RGB三色LED，原理和点亮红色LED相同，但是可以混合出来不同的颜色。

#include "msp.h"
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

void main(void)
{
    volatile uint32_t i;
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;		// stop watchdog timer
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN0);
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN1);
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN2);
	while(1)
	{
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN0);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN0);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN1);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN1);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN2);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN2);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN0);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN1);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	    GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P2, GPIO_PIN2);
	    for(i=100000; i>0; i--);
	}
}

?输入（INPUT）

? 这里使用按键来实现引脚输入功能，通过判断按键的输入来控制LED的亮灭。根据原理图可以得知两个按键一个连接在P1.1上，另一个连接在Ｐ1.4上。但是外部的连接电路只有孤零零的一个按键，显然这是不够的，需要一个上拉电阻来保持初始的高电平状态，不然引脚会处于一个不确定的状态，不便判断按键是否按下，这就需要使用芯片的内部上拉电阻。

#include "msp.h"
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>

void main(void)
{
    volatile uint32_t i;
    uint8_t keyvalue = 1;
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;		// stop watchdog timer
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);   // 设置引脚P1.0为输出模式
	GPIO_setAsInputPinWithPullUpResistor(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);  // 设置引脚P1.1为上拉输入模式

	while(1)
	{
	    keyvalue = GPIO_getInputPinValue(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);
	    if(keyvalue == 0)
	        GPIO_setOutputHighOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);
	    else
	        GPIO_setOutputLowOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);
	}
}

? 按下按键LED亮起，松开即熄灭。但是按键或多或少都会存在抖动的问题，按键消抖就不再赘述了。加上延时即可，自行修改代码。

中断（INTERRUPT）

? ?由于一直判断引脚输入电平会使得单片机无法运行其他的程序，因此需要使用中断的方式来进行。以下代码实现的功能是按下按键，红色LED状态变化一次，相比与之前的按键控制LED，单片机可以执行其他的任务，而不是一直在等待按键被按下。

#include "msp.h"
#include <ti/devices/msp432p4xx/driverlib/driverlib.h>
void PORT1_IRQHandler(void);    // 中断函数声明
void main(void)
{
	WDT_A->CTL = WDT_A_CTL_PW | WDT_A_CTL_HOLD;		// stop watchdog timer
	GPIO_setAsOutputPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);   // 设置引脚P1.0为输出模式
	GPIO_setAsInputPinWithPullUpResistor(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);  // 设置引脚P1.1为上拉输入模式
	GPIO_interruptEdgeSelect(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1,GPIO_HIGH_TO_LOW_TRANSITION);  //中断跳变沿选择，由于按键没有按下时为高电平，所以是高电平变为低电平
	GPIO_clearInterruptFlag(GPIO_PORT_P1,GPIO_PIN1);  // 清除中断标志
	GPIO_registerInterrupt(GPIO_PORT_P1,PORT1_IRQHandler);  // 注册中断函数
	GPIO_enableInterrupt(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);   // 中断使能

	while(1)
	{
	    ;
	}

}

void PORT1_IRQHandler(void)    // 中断函数
{
    int i = 0;
    if(GPIO_getInterruptStatus(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1) == GPIO_PIN1)    // 判断中端口
    {
        GPIO_clearInterruptFlag(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1);
        for(i=0;i<100;i++);    //消抖
        if(GPIO_getInputPinValue(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN1) == 0)
        {
            GPIO_toggleOutputOnPin(GPIO_PORT_P1, GPIO_PIN0);
        }

    }
}

总结

? GPIO的使用是每款单片机最基础而且最重要的功能，这些库函数为我们编写代码提供了很大的便利，不需要再去艰难地查找芯片手册查看寄存器的每个位的功能。初步学下来发现MSP432的编程方式和STM32的非常的相似，如果之前学习过SMT32的话，学习这个学起来会可能轻松一些。