嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)課件

1、嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)1第第3 3章章 輸入輸入/ /輸出設(shè)備接口技術(shù)輸出設(shè)備接口技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)21 1、通用、通用I/OI/O端口結(jié)構(gòu)（端口結(jié)構(gòu)（GPIOGPIO）3.1 3.1 通用通用I/OI/O端口端口嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)3GPIOGPIO端口：端口： PORTPORT數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、DDRDDR數(shù)據(jù)方向寄存器。數(shù)據(jù)方向寄存器。輸出：置輸出：置“1 1”，輸出數(shù)據(jù)；，輸出數(shù)據(jù)；DDRDDR方向寄存器：方向寄存器：輸入：置輸入：置“0 0”，輸入數(shù)據(jù)。，輸入數(shù)據(jù)。117117個個GPIOGPIO端口：端口： 1 1個個2323位的位的Por

2、t APort A； 2 2個個1111位的位的Port BPort B、H H； 3 3個個1616位的位的Port CPort C、D D、E E、G G； 1 1個個 8 8位的位的Port FPort F。嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)42 2、接口電路、接口電路 通過端口通過端口D D的的GPD1GPD1、GPD0GPD0控制發(fā)光二極管輪流閃爍?？刂瓢l(fā)光二極管輪流閃爍。嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)5端口端口D D控制寄存器控制寄存器寄存器寄存器地址地址描述描述GPDCONGPDCON0 x560000300 x56000030 使用位使用位31:031:0，分別對端口，分別對端口D

3、 D的的1616個引腳進(jìn)行配置。個引腳進(jìn)行配置。0000：輸入；：輸入； 0101：輸出：輸出GPDDATGPDDAT0 x560000340 x56000034 數(shù)據(jù)寄存器，使用位數(shù)據(jù)寄存器，使用位15:015:0GPDUPGPDUP0 x560000380 x56000038 配置上拉電阻配置上拉電阻 1 1：禁止：禁止0 0：使能：使能GPDCON= GPDCON&0 xfffffff0 | 0 x00000005;GPDCON= GPDCON&0 xfffffff0 | 0 x00000005;GPDDAT= GPDDAT&0 xfffffffC | 0 x00000002;GPDDA

4、T= GPDDAT&0 xfffffffC | 0 x00000002;嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)6GPDCON= GPDCON&0 xfff0ffff | 0 x00050000;GPDCON= GPDCON&0 xfff0ffff | 0 x00050000;GPDDAT= GPDDAT&0 xeff | 0 x200;GPDDAT= GPDDAT&0 xeff | 0 x200;例題例題1 1，判斷，判斷D D端口的輸入端口的輸入/ /輸出狀態(tài)及高低電平輸出狀態(tài)及高低電平嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)73.2 A/D3.2 A/D轉(zhuǎn)換器接口轉(zhuǎn)換器接口 S3C2410AS3C2410A

5、包含包含 一個一個8 8通道的通道的A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 10 10位分辨率。位分辨率。 采樣電壓范圍是采樣電壓范圍是0 03.3V3.3V。 討論討論1 1當(dāng)參考電壓為當(dāng)參考電壓為3.3V3.3V時，輸入電壓為時，輸入電壓為2.0V2.0V，采集的數(shù)字量，采集的數(shù)字量為多少？為多少？1 1、ADCADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)及ADCADC控制器相關(guān)寄存器控制器相關(guān)寄存器嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)8A/DA/D轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路轉(zhuǎn)換器和觸摸屏接口電路嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)9（1 1）ADCADC控制寄存器（控制寄存器（ADCCONADCCON）嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)

6、10A/DA/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時間計算。轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時間計算。例，例，PCLKPCLK為為50MHz50MHz，PRESCALERPRESCALER = = 4949；所有所有1010位轉(zhuǎn)換時間為位轉(zhuǎn)換時間為50 MHz50 MHz / / (49(49 + + 1)1) = = 1MHz1MHz 轉(zhuǎn)換時間為轉(zhuǎn)換時間為1/(1M/5 cycles)1/(1M/5 cycles) = = 5us5us注意：注意：完成一次完成一次A/DA/D轉(zhuǎn)換需要轉(zhuǎn)換需要5 5個時鐘周期。個時鐘周期。A/DA/D轉(zhuǎn)換器的最轉(zhuǎn)換器的最大工作時鐘為大工作時鐘為2.5MHz2.5MHz，所以最大的采樣率可以達(dá)到，所以最大的

7、采樣率可以達(dá)到500kbit/s500kbit/s。嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)111 1、要使、要使A/D A/D 轉(zhuǎn)換器正常啟動，預(yù)分頻因子取轉(zhuǎn)換器正常啟動，預(yù)分頻因子取5050，應(yīng)向，應(yīng)向ADCCONADCCON寫寫入什么控制字？入什么控制字？01001100010000012 2、要啟動、要啟動A/D A/D 轉(zhuǎn)換器讀第轉(zhuǎn)換器讀第2 2號通道數(shù)據(jù)啟動（預(yù)分頻因子取號通道數(shù)據(jù)啟動（預(yù)分頻因子取1616），應(yīng)向，應(yīng)向ADCCONADCCON寫入什么控制字？寫入什么控制字？0100001111010011例題例題2 2嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)12（2 2）ADCADC觸摸屏控制寄存器

8、（觸摸屏控制寄存器（ADCTSCADCTSC） 在正常在正常A/DA/D轉(zhuǎn)換時，轉(zhuǎn)換時，AUTO_PSTAUTO_PST和和XY_PSTXY_PST都置成都置成0 0即可，其他各即可，其他各位與觸摸屏有關(guān)，不需要進(jìn)行設(shè)置。位與觸摸屏有關(guān)，不需要進(jìn)行設(shè)置。（3 3）ADCADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器（轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器（ADCDAT0ADCDAT0和和ADCDAT1ADCDAT1） 在觸摸屏應(yīng)用中，分別使用在觸摸屏應(yīng)用中，分別使用ADCDAT0ADCDAT0和和ADCDAT1ADCDAT1保存保存X X位置和位置和Y Y位置的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。對于正常的位置的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。對于正常的A/DA/D轉(zhuǎn)換，使用轉(zhuǎn)換，使用AD

9、CDAT0ADCDAT0來保存轉(zhuǎn)換來保存轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。后的數(shù)據(jù)。（4 4）ADCADC啟動延時寄存器（啟動延時寄存器（ADCDLYADCDLY）嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)13思考思考1 1如何判斷如何判斷ADCADC轉(zhuǎn)換完成？轉(zhuǎn)換完成？如何啟動如何啟動ADCADC轉(zhuǎn)換？轉(zhuǎn)換？ A/DA/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)可以通過中斷或查詢的方式來訪問，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)可以通過中斷或查詢的方式來訪問，如果是中斷方式，則全部的轉(zhuǎn)換時間（從如果是中斷方式，則全部的轉(zhuǎn)換時間（從A/DA/D轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換的開始到數(shù)據(jù)讀出）要更長。開始到數(shù)據(jù)讀出）要更長。 如果是查詢方式，則要檢測如果是查詢方式，則要檢測ADCCON15ADCCON

10、15（轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)（轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位）來確定從志位）來確定從ADCDATADCDAT寄存器讀取的數(shù)據(jù)是否是最新寄存器讀取的數(shù)據(jù)是否是最新的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 A/DA/D轉(zhuǎn)換開始的一種方式是將轉(zhuǎn)換開始的一種方式是將ADCCON0ADCCON0置為置為1 1， 另一種方式是將另一種方式是將ADCCON1ADCCON1置為置為1 1，這時只要有讀轉(zhuǎn)換，這時只要有讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的信號，數(shù)據(jù)的信號，A/DA/D轉(zhuǎn)換就會同步開始。轉(zhuǎn)換就會同步開始。嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備接口技術(shù)14A/DA/D轉(zhuǎn)換的流程圖轉(zhuǎn)換的流程圖2 2、ADCADC接口編程接口編程例題例題3 3、ADCADC轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換嵌入式系統(tǒng)輸入輸出設(shè)

11、備接口技術(shù)15定義與定義與AD轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器定義如下：#define rADCCON（*（volatile unsigned*）0 x58000000） /ADC控制寄存器#define rADCTSC（*（volatile unsigned*）0 x58000004） /ADC觸摸屏控制寄存器#define rADCDLY（*（volatile unsigned*）0 x58000008） /ADC啟動或間隔延時寄存器#define rADCDAT0（*（volatile unsigned*）0 x5800000c）/ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器0#define rADCDAT1（*（volati1e unsigned*）0 x58000010）/ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器 對對A/DA/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化程序中的參數(shù)ch表示所選擇的通道號，程序如下：void AD_Init（unsigned char ch） rADCDLY=100; /ADC啟動或間隔延時 rADCTSC=0; /選擇ADC模式 rADCCON=（114）|（496）|（ch3）|（02）|（07） return 0; /通道不