GPIO输入驱动实验－按键控制

写在前面：

和beep实验一样，在已有的工程框架上加功能就行了，冲！！！
对了这次会对gpio的操作编写成一个函数集合，方便调用，大家留意。

1、bsp下新建key、gpio文件夹

首先我们先来搞一个gpio的操作集合函数，同样的来一对CP：bsp_gpio.h、bsp_gpio.c

bsp_gpio.h代码如下：

#ifndef _BSP_GPIO_h
#define _BSP_GPIO_h
#define _BSP_KEY_h
#include "imx6ul.h"

/*枚举类型和结构体定义*/
typedef enum _gpio_pin_direction
{
    kGPIO_DigitalInput = 0U,//输入，加一个U表示该常数是无符号整形
    kGPIO_DigitalOutput = 1U,//输入

}gpio_pin_direction_t;

/*GPIO配置结构体*/
typedef struct _gpio_pin_config
{
    gpio_pin_direction_t direction;//GPIO 方向：输入还是输出
    uint8_t outputLogic;//如果输出到话，默认输出电平
}gpio_pin_config_t;

/*函数声明*/
void gpio_init(GPIO_Type *base,int pin,gpio_pin_config_t *config);
int gpio_pinread(GPIO_Type *base,int pin);
void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base,int pin,int value);

#endif // !_BSP_GPIO_h

C基础知识枚举和结构体。

一个枚举类型 gpio_pin_direction_t 和结构体 gpio_pin_config_t
枚举类型 gpio_pin_direction_t 表示 GPIO 方向，输入或输出
结构体 gpio_pin_config_t 是 GPIO 的配置结构体，里面有 GPIO 的方向和默认输出电平两个成员变量。

bsp_gpio.c代码如下：

#include "bsp_gpio.h"
/*GPIO初始化*/
void gpio_init(GPIO_Type *base, int pin, gpio_pin_config_t *config)
{
    if(config->direction == kGPIO_DigitalInput)//输入
    {
        base->GDIR &= ~(1 << pin);
    }
    else//输出
    {
        base->GDIR |= (1 << pin);
        gpio_pinwrite(base, pin,config->outputLogic);//默认输出电平
    }
    
}
/*读取指定GPIO的数值*/
int gpio_pinread(GPIO_Type *base, int pin)
{
    return (((base->DR) >> pin) & 0x1);
}
/*指定GPIO输出高电平或者低电平*/
void gpio_pinwrite(GPIO_Type *base, int pin, int value)
{
    if (value == 0U)
    {
        base->DR &= ~(1U << pin);//输出低电平
    }
    else
    {
        base->DR |= (1U << pin);//输出高点平
    } 
}

gpio初始化gpio_init，用来初始化指定的GPIO引脚+配置GDIR寄存器

参数base指的是GPIO的组；
参数pin指的是组内标号；
参数config来指定GPIO输入还是输出。

gpio_pinread 是读取指定的 GPIO 值，也就是DR寄存器的指定位置

base和pin没啥变化，只不过指向要读取的GPIO
多了一个返回值，返回读到的GPIO值（0/1）

gpio_pinwrite 是控制指定的 GPIO 引脚输入高电平(1)或者低电平(0)，就是设置 DR 寄
存器的指定位

base和bin没啥特别
value是你要设置的值（0/1）

以上就封装好gpio配置函数了。

2、bsp_key.c 和 bsp_key.h

因为要加一个按键的功能，所以当然不能少得了按键CP了。

bsp_key.h代码如下：

#ifndef _BSP_KEY_H
#define _BSP_KEY_H
#include "imx6ul.h"

/*定义按键值*/
enum keyvalue{
    KEY_NONE = 0,
    KEY0_VALUE,
};

/*函数声明*/
void key_init(void);
int key_getvalue(void);

#endif // !_BSP_KEY_H

在我进行后面的交叉编译时，曾发现下面一个问题，就是KEY0_VALUE的的初始化问题，其实这个时候KEY0_VALUE已经初始化为1了，不要问我为什么，我也不知道。

但我有一个推测，首先这是一个枚举类型，针对的是谁？是keyvalue，是针对keyvalue的枚举，都枚举了啥：KEY_NONE和KEY0_VALUE，当你主动给他赋值时它就有了值，你不给的时候，就默认为1。

bsp_key.c 代码如下：

#include "bsp_key.h"
#include "bsp_gpio.h"
#include "bsp_delay.h"

/*初始化按键*/
void key_init(void)
{
    gpio_pin_config_t key_config;

    //IO复用，GPIO1_IO18
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);

    //配置IO属性
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);

    //GPIO1-18设置为输入
    key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
    gpio_init(GPIO1,18, &key_config);

}

/*获取按键值*/
int key_getvalue(void)
{
    int ret = 0;
    static unsigned char release = 1;//按键松开

    if((release==1)&&(gpio_pinread(GPIO1,18) == 0))
    {
        delay(10);//延时防抖
        release = 0;//标记按键按下
        if (gpio_pinread(GPIO1,18) == 0)
            ret = KEY0_VALUE;
        
    }
    else if (gpio_pinread(GPIO1,18) == 1) //KEY0未按下
    {
        ret = 0;
        release = 1;//标记按键释放
    }
    return ret;
}

可能看的还是比较少，有点不适应结构体+位运算符的表示形式，每一次都要停下来好好的去分析一下，才能理解。

key_init 和 key_getvalue一共两个函数，其中key_getvalue是获取返回值。

这里面有一个按键消抖的操作，其实就是加个延时，然后在判断一下就行了，51还有STM32里面都有讲过。

3、main.c

直接上代码：

#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"

int main(void)
{
	int i = 0;
	int keyvalue = 0;
	unsigned char led_state = OFF;
	unsigned char beep_state = OFF;

	clk_enable();		/* 使能所有的时钟 			*/
	led_init();			/* 初始化led 			*/
	beep_init();//初始化beep
	key_init();	//初始化key

	while(1)			/* 死循环 				*/
	{	
		keyvalue = key_getvalue();
		if (keyvalue)
		{
			switch (keyvalue)
			{
			case KEY0_VALUE:
				beep_state = !beep_state;
				beep_switch(beep_state);
				break;
			}
		}
		i++;
		if(i==50)
		{
			i = 0;
			led_state = !led_state;
			led_switch(LED0,led_state);
		}
		delay(10);
	}
	return 0;
}

主函数就很简单了，就是调用之前准备好的各种函数，不过有一点要说一下：

led_state = !led_state
这句程序，想当年可是难为了我好久，不过现在看来，就很常见了，可能这就是量变到质变吧。

4、makefile

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-#这一行针对不同的编译器是可以进行更改的
TARGET		  ?= key#这个目标名字也是，针对不同到历程也是要改的

CC			  := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD			  := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY		  := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP		  := $(CROSS_COMPILE)objdump
#变量 INCDIRS 包含整个工程的.h 头文件目录，文件中的所有头文件目录都要添加到变量INCDIRS中
INCDIRS		  := imx6ul \
				bsp/clk \
				bsp/led \
				bsp/delay\
				bsp/beep\
				bsp/gpio\
				bsp/key
#SRCDIRS 包含的是整个工程的所有.c 和.S 文件目录
SRCDIRS 	  := project \
				bsp/clk \
				bsp/led \
				bsp/delay\
				bsp/beep\
				bsp/gpio\
				bsp/key
#变量 INCLUDE 使用到了函数 patsubst，通过函数 patsubst 给变量 INCDIRS 添加一个“-I”，因为 Makefile 语法要求指明头文件目录的时候需要加上“-I”
INCLUDE		  := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))

#变量 SFILES 保存工程中所有的.s 汇编文件(包含绝对路径)，变量 SRCDIRS 已经存放了工程中所有的.c 和.S 文件，所以我们只需要从里面挑出所有的.S 汇编文件即可
SFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.S))

#变量 CFILES 和变量 SFILES 一样，只是 CFILES 保存工程中所有的.c 文件(包含绝对路径)
CFILES := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))

#使用函数 notdir 将 SFILES 和 CFILES 中的路径去掉
SFILENDIR := $(notdir $(SFILES))
CFILENDIR := $(notdir $(CFILES))

#默认所有的文件编译出来的.o 文件和源文件在同一个目录中
SOBJS := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.S=.o))
COBJS := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))

#变量 OBJS 是变量 SOBJS 和 COBJS 的集合
OBJS := $(SOBJS) $(COBJS)

#VPATH 是指定搜索目录的，这里指定的搜素目录就是变量 SRCDIRS 所保存的目录，这样当编译的时候所需的.S 和.c 文件就会在 SRCDIRS 中指定的目录中查找
VPATH := $(SRCDIRS)

.PHONY: clean

$(TARGET).bin : $(OBJS)
	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
	$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
	$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis
	
$(SOBJS) : obj/%.o : %.S
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<


$(COBJS) : obj/%.o : %.c
	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

clean: 
	rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

还是改一下目标文件名字，还有驱动的头文件.h以及.c路径就可以了。