自學(xué)Cortex-M3（2）：按鍵實(shí)驗(yàn)
有輸出總會(huì)有輸入，今天測(cè)試一下按鍵的功能，第一節(jié)已經(jīng)說(shuō)過(guò)了與GPIO端口相關(guān)的寄存器，這里不在重復(fù)，想要從端口讀取數(shù)據(jù)，首先把FIODIR這個(gè)寄存器設(shè)置為輸入，再?gòu)腇IOPIN寄存器讀取數(shù)據(jù)就可以了，這個(gè)寄存器具有讀寫(xiě)功能。下面說(shuō)一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路圖，如下所示：
圖1 JoySTick按鍵連線圖
關(guān)于按鍵電路還有一個(gè)，不過(guò)是接在外部中斷0 上的，其電路圖如下圖所示：
這次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有涉及到外部中斷，都是做普通的IO輸入使用的，所以在這里外部中斷就做學(xué)習(xí)總結(jié)了。下面給出這次實(shí)驗(yàn)的主程序：
/*********************************************************************************
文件名稱：mian.c
功 能： 主要調(diào)度函數(shù)及應(yīng)用函數(shù)
編譯環(huán)境： MDKV4.12
時(shí) 鐘： 外部12Mhz
日 期： 11/08/16
作 者： 懶貓愛(ài)飛
備 注：NULL
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修改內(nèi)容：NULL
修改日期：XXXX年xx月xx日 xx時(shí)xx分
修改人員：xxx xxx xxx
**********************************************************************************/
#include"main.h"
volatile unsigned lONg SysTickCnt; /* 用于系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)*/
/********************************************************************************
* 函數(shù)名稱：void SysTick_Handler （void）
* 函數(shù)功能： 系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器中斷函數(shù)，每1ms計(jì)數(shù)一次
* 入口參數(shù)： 無(wú)
* 出口參數(shù)： 無(wú)
* 備 注：無(wú)
*******************************************************************************/
void SysTick_Handler （void）
{
SysTickCnt++;
}
/********************************************************************************
* 函數(shù)名稱：void Delay （unsigned long tick）
* 函數(shù)功能： 毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)
* 入口參數(shù)： unsigned long tick -- 延時(shí)時(shí)長(zhǎng)
* 出口參數(shù)： 無(wú)
* 備 注：無(wú)
*******************************************************************************/
void DelayMs （unsigned long tick）
{
unsigned long systickcnt;
systickcnt = SysTickCnt;
while （（SysTickCnt - systickcnt） < tick）；
}
/********************************************************************************
* 函數(shù)名稱：void PortInit（void）
* 函數(shù)功能： 端口初始化
* 入口參數(shù)： 無(wú)
* 出口參數(shù)： 無(wú)
* 備 注：無(wú)
*******************************************************************************/
void PortInit（void）
{
GPIO1->FIODIR = 0xB0000000; /* LEDs on PORT1 defined as Output */
GPIO2->FIODIR = 0x0000007C; /* LEDs on PORT2 defined as Output */
LedAllOff（）； /* 初始化時(shí)熄滅所有的燈*/
}[!--empirenews.page--]
/********************************************************************************
* 函數(shù)名稱：int main（void）
* 函數(shù)功能： 主函數(shù)
* 入口參數(shù)： 無(wú)
* 出口參數(shù)： 無(wú)
* 備 注：無(wú)
*******************************************************************************/
int main（void）
{
unsigned char LedFlag = 1; // 記錄LED狀態(tài)
SystemInit（）； /* 系統(tǒng)初始化，函數(shù)在system_LPC17xx.c文件夾中定義*/
SysTick_Config（SystemFrequency/1000 - 1）； /* 配置時(shí)鐘中斷，每1ms中斷一次*/
/* 在core_cm3.h中定義*/
PortInit（）； /* 端口初始化*/
while（1）
{
if（！LedFlag）
{
Led1On（）； // 點(diǎn)亮LED
}
else
{
Led1Off（）； // 熄滅LED
}
if（！KEY_VAL）
{
DelayMs（10）；
while（！KEY_VAL）；
LedFlag ^=1; // Led狀態(tài)改變一次
}
if（！KEY_EN） // 此處是為了測(cè)試搖桿按鍵的功能是否正常
{
DelayMs（10）；
while（！KEY_EN）；
Led8Neg（）； // 點(diǎn)亮LED // Led狀態(tài)改變一次
}
}
}
上一節(jié)對(duì)程序沒(méi)有做過(guò)多的解釋，這里詳細(xì)分析一下，工程中包含的源文件如下圖所示：
工程中startup_LPC17XX.s是M3的啟動(dòng)文件，啟動(dòng)文件由匯編語(yǔ)言寫(xiě)的，它的作用一般是下面這幾個(gè)：
1）堆和棧的初始化
2）向量表定義
3）地址重映射及中斷向量表的轉(zhuǎn)移
4）設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘頻率
5）中斷寄存器的初始化
6）進(jìn)入C應(yīng)用程序
工程中main.c是我寫(xiě)的應(yīng)用程序，也就是這次實(shí)驗(yàn)的程序，core_cm3.c與core_cm3.h主要是M3外圍驅(qū)動(dòng)源代碼與頭文件，使用時(shí)一般不需要修改，直接調(diào)用就可以。system_LPC17xx.c與system_LPC17xx.h是關(guān)于系統(tǒng)的文件，里面主要提供了系統(tǒng)初始化函數(shù)SystemInit（），文件中默認(rèn)情況下定義的晶振的大小為12M，使用的是外部晶振，還使用了PLL0倍頻，關(guān)于倍頻的問(wèn)題，以后慢慢再總結(jié)。芯片LPC1768的初始化主要包括時(shí)鐘配置，電源管理，功耗管理等。相比較而言，時(shí)鐘配置相對(duì)復(fù)雜，因?yàn)樗▋蓚€(gè)PLL倍頻電路，一個(gè)是主PLL0主要是為系統(tǒng)和USB提供時(shí)鐘，另一個(gè)是PLL1專門為USB提供48M時(shí)鐘，但也可以不使用它們。由于時(shí)鐘配置比較靈活，所以相以設(shè)置這些參數(shù)也比較復(fù)雜，但是這些在系統(tǒng)文件中已有明確的定義，所以想要變動(dòng)時(shí)只需修改系統(tǒng)文件中相應(yīng)的宏或函數(shù)即可。
下面簡(jiǎn)要總結(jié)一下main（）函數(shù)，首先是系統(tǒng)初始化函數(shù)SystemInit（），上面說(shuō)過(guò)它在system_LPC17xx.c這個(gè)源文件中，這個(gè)函數(shù)主要完成了對(duì)時(shí)鐘的配置，系統(tǒng)功耗PCONP，時(shí)鐘輸出，flash加速等系統(tǒng)資源配置。如果要進(jìn)行修改可以參考源文件的修改方法，雖然是英文注釋，但都非常簡(jiǎn)單，有興趣的可以打開(kāi)看看，不過(guò)一般情況下我們拿來(lái)直接用就好了不用修改的。
函數(shù)SysTick_Config（SystemFrequency/1000 - 1） 是用來(lái)配置系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍的，它的原型在core_m3.c這個(gè)源文件中。實(shí)驗(yàn)程序中用的延時(shí)函數(shù)都是硬件延時(shí)，其實(shí)就是系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器所產(chǎn)生的。使用硬件延時(shí)的原因是1、不占用軟件系統(tǒng)資源，2、比較精確。系統(tǒng)定時(shí)器配置很簡(jiǎn)單，使用也很方便，專為系統(tǒng)軟件或系統(tǒng)管理軟件提供間隔中斷。系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器的時(shí)鐘源可以是內(nèi)核時(shí)鐘也，可以是外部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘P3.26腳引入，當(dāng)然想從這個(gè)引腳輸入時(shí)鐘，需要將這個(gè)引腳先配置成STCLK功能。系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器是一個(gè)24位定時(shí)器，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到0時(shí)產(chǎn)生中斷。系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器的功能就是為下一次中斷提供前提供一個(gè)固定時(shí)間間隔。由于節(jié)拍定時(shí)器是24位的，所以使用時(shí)不能與其它定時(shí)器混為一談，一定要注意定時(shí)時(shí)長(zhǎng)的限制，不能超過(guò)界限。
最后再說(shuō)一下數(shù)據(jù)類型的問(wèn)題，在8位機(jī)中數(shù)據(jù)位找一般就是8位的所以，定義變量時(shí)一般選用單字節(jié)處理速度會(huì)快些，但到了32位機(jī)中，數(shù)據(jù)位寬一般是32位的，所以定義變量時(shí)一般用4字節(jié)會(huì)好些。在core_cm3.c中有關(guān)于數(shù)據(jù)類型的定義，有興趣的可以打開(kāi)看看。
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