ARM------硬件程序开发

硬件程序开发流程

1. 相关硬件的工作原理

   • 理解硬件的工作原理，明确硬件的功能和用途。

2. 硬件连接

   • 将硬件设备正确连接到开发板上。

3. 编写程序

   • 根据硬件功能编写相应的程序代码。

4. 调试验证

   • 通过调试工具验证程序的正确性，确保硬件功能正常。

控制LED的步骤

1. 找到LED对应的丝印

   • 在开发板（PCB）上找到LED对应的丝印标识。

2. 找到对应的器件

   • 在原理图中根据丝印找到对应的LED器件。

3. 找到连接的处理器引脚

   • 确定LED连接到处理器的哪个引脚（如GPB5）。

4. 控制引脚输出高低电平

   • 配置引脚功能为输出，并通过寄存器控制引脚输出高低电平。

一、LED灯点亮

寄存器配置

端口B控制寄存器（GPBCON, GPBDAT, GPBUP）

GPBCON寄存器位配置

GPBDAT寄存器位配置

代码实现

1. 初始化LED

void led1_init(void)
{
    // 配置GPB5引脚功能为输出
    gpio_cfg(GPB5, OUT);

    // 使GPB输出高电平（LED灭）
    GPBDAT |= (0xF << 5);
}

2. LED亮灯

void led1_on(void)
{
    // 输出低电平（LED亮）
    GPBDAT &= ~(0xF << 5);
}

3. LED灭灯

void led1_off(void)
{
    // 输出高电平（LED灭）
    GPBDAT |= (0xF << 5);
}

4. 流水灯效果

void led1_flow(void)
{
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        // 依次点亮不同的LED
        GPBDAT |= (0xF << 5);          // 所有LED灭
        GPBDAT &= ~(1 << (5 + i));     // 第i个LED亮
        delay(100000);                 // 延时
    }
}

5. 按键控制LED

void buttons(void)
{
    int eint4 = GPGDAT & 1;        // 检测EINT4按键状态
    int eint5 = (GPFDAT >> 4) & 0x1; // 检测EINT5按键状态
    int eint6 = (GPFDAT >> 5) & 0x1; // 检测EINT6按键状态
    int eint8 = (GPFDAT >> 6) & 0x1; // 检测EINT8按键状态

    // 根据按键状态控制对应的LED
    if (eint4 == 0) GPBDAT &= ~(1 << 5);  // EINT4按下，LED5亮
    else            GPBDAT |= (1 << 5);   // EINT4松开，LED5灭

    if (eint5 == 0) GPBDAT &= ~(1 << 6);  // EINT5按下，LED6亮
    else            GPBDAT |= (1 << 6);   // EINT5松开，LED6灭

    if (eint6 == 0) GPBDAT &= ~(1 << 7);  // EINT6按下，LED7亮
    else            GPBDAT |= (1 << 7);   // EINT6松开，LED7灭

    if (eint8 == 0) GPBDAT &= ~(1 << 8);  // EINT8按下，LED8亮
    else            GPBDAT |= (1 << 8);   // EINT8松开，LED8灭
}

二、时钟配置

1. 时钟分频寄存器 (CLKDIVN)

• 地址: 0x4C000014

• 功能: 控制HCLK和PCLK的分频比例。

• 位域定义:

  • HCLK分频器: 位1 (HDIVN)，用于设置HCLK的分频比例。

  • PCLK分频器: 位0 (PDIVN)，用于设置PCLK的分频比例。

• 配置方法:

  CLKDIVN = (0x2 << 1) | 0x1;  // 设置 HCLK 分频器为 2，PCLK 分频器为 1

  • HCLK 分频器: 2 (HCLK = PCLK * 3)

  • PCLK 分频器: 1 (PCLK = MPLLCLK / 2 / 2)

2. 主PLL寄存器 (MPLLCON)

• 地址: 0x4C000004

• 功能: 配置主PLL的输出时钟频率。

• 位域定义:

  • M值: 位15-12 (MDIV)，用于设置主分频器。

  • P值: 位11-8 (PDIV)，用于设置预分频器。

  • S值: 位7-4 (SDIV)，用于设置后分频器。

• 计算公式:

  • MPLL输出频率: (M + 8) * Fin / (P * S)

  • 其中:

    • M = MDIV + 8

    • P = PDIV + 2

    • S = SDIV + 2

    • Fin = 外部时钟输入频率 (通常为 12 MHz)

• 配置方法:

  MPLLCON = (127 << 12) | (2 << 4) | 1;  // 设置 M=127, P=2, S=1

  • M值: 127 + 8 = 135

  • P值: 2 + 2 = 4

  • S值: 1 + 2 = 3

  • 计算结果: MPLL 输出频率 = (135) * 12 MHz / (4 * 3) = 135 MHz

3. 时钟频率计算

• MPLL输出频率: 135 MHz

• HCLK频率: 135 MHz / (HCLK分频器 + 1) = 135 MHz / 3 = 45 MHz

• PCLK频率: 135 MHz / (2 * (PCLK分频器 + 1)) = 135 MHz / (2 * 2) = 33.75 MHz

代码实现

#include "clk.h"
#include <s3c2440.h>

// 初始化时钟配置
void clk_init(void)
{
    // 配置时钟分频寄存器 (CLKDIVN)
    // 设置 HCLK 分频器为 2，PCLK 分频器为 1
    CLKDIVN = (0x2 << 1) | 0x1;

    // 配置主PLL寄存器 (MPLLCON)
    // 设置 M=127, P=2, S=1
    MPLLCON = (127 << 12) | (2 << 4) | 1;
}