首先我们要知道，驱动的两大利器：电路图（通过电路图去寻找寄存器）和芯片手册
一、寄存器的介绍
芯片手册第六章的89页，GPIO有41个寄存器，所有访问都是32位的。Description是寄存器的功能描述。GPFSEL0（寄存器名） GPIO Function Select 0（功能选择：输入或输出）；GPSET0 （寄存器名） GPIO Pin Output Set 0（将IO口置0）；GPSET1（寄存器名） GPIO Pin Output Set 1（将IO口置1）；GPCLR0（寄存器名） GPIO Pin Output Clear 0 （清0）下图的地址是：总线地址（并不是真正的物理地址）
GPFSEL0是pin0 ~ pin9的配置寄存器，GPFSEL1是pin10 ~ pin19的配置寄存器，以此类推，GPFSEL5就是pin50~pin53的配置寄存器。
| 字段名 | 描述 | 用法 |
|---|---|---|
| GPFSEL0 | GPIO Function select 0，功能选择输出/输入 | 以引脚9举例：000 = GPIO Pin 9 is an input，001 = GPIO Pin 9 is an output |
| GPSET0 | GPIO Pin output Set 0，输出0 | 0 = No effect ，1 = Set GPIO pin n |
| GPSET1 | GPIO Pin output set 1，输出1 | 0 = No effect ，1 = Set GPIO pin n |
| GPCLR0 | GPIO Pin output clear 0，清0 | 0 = No effect ，1 = Clear GPIO pin n |
在上面的文档里已经说的很清楚了，000是引脚输入，而001则是引脚输出，在这里要注意每个寄存器都是32位的
- FSELn表示GPIOn，下图给出第九个引脚的功能选择示例，对寄存器的29-27进行配置，进而设置相应的功能。根据图片下方的register
0表示0~9使用的是register 0（即GPFSEL0）这个寄存器。
- 输出集寄存器用于设置GPIO管脚。SET{n}字段定义，分别对GPIO引脚进行设置，将“0”写入字段没有作用。如果GPIO管脚为在输入(默认情况下)中使用，那么SET{n}字段中的值将被忽略。然而，如果引脚随后被定义为输出，那么位将被设置根据上次的设置/清除操作。分离集和明确功能取消对读-修改-写操作的需要。GPSETn寄存器为了使IO口设置为1，set4位设置第四个引脚，也就是寄存器的第四位。
- 输出清除寄存器用于清除GPIO管脚。CLR{n}字段定义要清除各自的GPIO引脚，向字段写入“0”没有作用。如果在输入(默认)，然后在CLR{n}字段的值是忽略了。然而，如果引脚随后被定义为输出，那么位将被定义为输出根据上次的设置/清除操作进行设置。分隔集与清函数消除了读-修改-写操作的需要。GPCLRn是清零功能寄存器。
把pin4引脚配置为输出引脚：
FSEL4 14-12 001 我们把4引脚的14-12配置成001 GPIO Pin 4 is an output
详细操作：
只需要将GPFSL0这个寄存器的14~12位设置为001就可以了。只需要将0x6（对应的2进制是110）左移12位·然后取反再与上GPFSL0就可以将13、14这两位配置为0，然后再将0x6（对应2进制110）左移12位，然后或上GPFSL0即可将12位置1。
特别提示：进行取反后再进行按位与操作是为了不影响其他引脚
配置pin4引脚为输出引脚 bit 12-14 配置成001
31 30 ······14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0 0 ······0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
//配置pin4引脚为输出引脚 bit 12-14 配置成001
*GPFSEL0 &= ~(0x6 <<12); // 把bit13 、bit14置为0
//0x6是110 <<12左移12位 ~取反 &按位与
*GPFSEL0 |= (0x1 <<12); //把12置为1 |按位或
忘了按位与和按位或的点这里
代码实现：
*GPFSEL0 &=~(0x6 <<12); // 把13 、14置为0
*GPFSEL0 |= (0x1 <<12); //把12置为1
- 注意：我们配置的底层引脚对应得是BCM 寄存器第0组位FESL0–9， 这个就是在寄存器GPFSEL0里，寄存器已经分好组了
寄存器第1组位FSEL10–19，这个在寄存器GPFSEL1里
更多的引脚对应的寄存器可以去树莓派官网进行查看
树莓派引脚查看官网
在上图中我们可以点击对应的引脚编号，就可以查看到对应的引脚的相关的信息
二、寄存器的地址问题
我们在编写驱动程序的时候，IO口空间的起始地址是0x3f00 0000，加上GPIO的偏移量0x200 0000,所以GPIO的物理地址应该是0x3f20 0000开始的，然后在这个基础上进行Linux系统的MMU内存虚拟化管理，映射到虚拟地址上。
上图的尾部偏移是对的,根据GPIO的物理地址0x3f20 0000可以知道：
GPFSEL0 0x3f20 0000 //IO口的初始的物理地址，而并不是手册里面的那个总线地址
GPSET0 0x3f20 001c //地址通过查找芯片手册里面的对应的GPSET0 的总线地址的后两位决定是1c
GPCLR0 0x3f20 0028 //地址是查找GPCLR0在芯片手册里的总线地址确定的28，所以地址后两位是28
- 在原来框架的基础上，添加寄存器的定义
volatile unsigned int* GPFSEL0 = NULL;
volatile unsigned int* GPSET0 = NULL;
volatile unsigned int* GPCLR0 = NULL;
完成以上代码需要搞清楚的几点
-
弄清楚寄存器的分组
GPFSEL0是pin0 ~ pin9的配置寄存器，GPFSEL1是pin10 ~ pin19的配置寄存器，以此类推，GPFSEL5就是pin50~pin53的配置寄存器。这个由查阅芯片手册可以得知 -
volatile关键字的使用（笔试可能会考）文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-426920.html
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在此处的作用：防止编译器优化（可能是省略，也可能是更改）这些文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-426920.html
到了这里，关于树莓派高级开发之树莓派博通BCM2835芯片手册导读与及“相关IO口驱动代码的编写”的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
