模仿 STM32 驱动开发格式实验

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了模仿 STM32 驱动开发格式实验。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1.模仿 STM32 寄存器定义

为了开发方便, ST 官方为 STM32F103 编写了一个叫做 stm32f10x.h 的文件,在这个文件
里面定义了 STM32F103 所有外设寄存器,我们可以使用其定义的寄存器来进行开发,比如我 们可以用如下代码来初始化一个 GPIO: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
上述代码是初始化 STM32 PE5 这个 GPIO 为推挽输出,需要配置的就是 GPIOE 的寄存
CRL ODR , “GPIOE”的定义: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
可以看出“ GPIOE ”是个宏定义,是一个指向地址 GPIOE_BASE 的结构体指针,结构体为
GPIO_TypeDef GPIO_TypeDef 和 GPIOE_BASE 的定义如下: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
上述定义中 GPIO_TypeDef 是个结构体,结构体里面的成员变量有 CRL CRH
IDR ODR 、 BSRR、 BRR LCKR ,这些都是 GPIO 的寄存器,每个成员变量都是 32 (4 字节 ) ,这些寄存 器在结构体中的位置都是按照其地址值从小到大排序的。GPIOE_BASE 就是 GPIOE 的基地址, 其为: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
GPIOE_BASE 的基地址为 0x40011800 ,宏 GPIOE 指向这个地址,因此 GPIOE 的寄存器
CRL 的地址就是 0X40011800 ,寄存器 CRH 的地址就是 0X40011800+4=0X40011804 ,其他寄存 器地址以此类推。我们要操作 GPIOE ODR 寄存器的话就可以通过“ GPIOE->ODR ”来实现, 这个方法是借助了结构体成员地址连续递增的原理。

2.I.MX6U 寄存器定义 

1、编写外设结构体

先将同属于一个外设的所有寄存器编写到一个结构体里面,如 IO 复用寄存器组的结构体
如下:
//示例代码 11.1.2.1 寄存器 IOMUX_SW_MUX_Type
/* 
 * IOMUX 寄存器组
 */
1 typedef struct
2 {
3 volatile unsigned int BOOT_MODE0;
4 volatile unsigned int BOOT_MODE1;
5 volatile unsigned int SNVS_TAMPER0;
6 volatile unsigned int SNVS_TAMPER1;
………
107 volatile unsigned int CSI_DATA00;
108 volatile unsigned int CSI_DATA01;
109 volatile unsigned int CSI_DATA02;
110 volatile unsigned int CSI_DATA03;
111 volatile unsigned int CSI_DATA04;
112 volatile unsigned int CSI_DATA05;
113 volatile unsigned int CSI_DATA06;
114 volatile unsigned int CSI_DATA07;
/* 为了缩短代码,其余 IO 复用寄存器省略 */
115}IOMUX_SW_MUX_Tpye;
上述结构体 IOMUX_SW_MUX_Type 就是 IO 复用寄存器组,成员变量是每个 IO 对应的复
用寄存器,每个寄存器的地址是 32 位,每个成员都使用“ volatile ”进行了修饰,目的是防止编
译器优化。

2、定义 IO 复用寄存器组的基地址

 

根据结构体 IOMUX_SW_MUX_Type 的定义,其第一个成员变量为 BOOT_MODE0 ,也就
BOOT_MODE0 这个 IO IO 复用寄存器,查找 I.MX6U 的参考手册可以得知其地址为
0X020E0014 ,所以 IO 复用寄存器组的基地址就是 0X020E0014,定义如下: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机

3、定义访问指针 

访问指针定义如下: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
通过上面三步我们就可以通过“ IOMUX_SW_MUX->GPIO1_IO03 ”来访问 GPIO1_IO03
IO 复用寄存器

4.实验程序编写 

本实验对应的例程路径为: 开发板光盘 -> 1 、裸机例程 -> 3_ledc_stm32
创建 VSCode 工程,工作区名字为“ ledc_stm32 ”,新建三个文件: start.S main.c imx6ul.h 。 其中 start.S 是汇编文件, start.S 文件的内容和第十章的 start.S 一样,直接复制过来就可以。 main.c 和 imx6ul.h 是 C 文件,完成以后如图 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机文件 imx6ul.h 用来存放外设寄存器定义,在 imx6ul.h 中输入如下代码:
/* 
* 外设寄存器组的基地址
*/
1 #define CCM_BASE (0X020C4000)
2 #define CCM_ANALOG_BASE (0X020C8000)
3 #define IOMUX_SW_MUX_BASE (0X020E0014)
4 #define IOMUX_SW_PAD_BASE (0X020E0204)
5 #define GPIO1_BASE (0x0209C000)
6 #define GPIO2_BASE (0x020A0000)
7 #define GPIO3_BASE (0x020A4000)
8 #define GPIO4_BASE (0x020A8000)
9 #define GPIO5_BASE (0x020AC000)
10 
11 /* 
12 * CCM 寄存器结构体定义,分为 CCM 和 CCM_ANALOG 
13 */
14 typedef struct
15 {
16 volatile unsigned int CCR;
17 volatile unsigned int CCDR;
18 volatile unsigned int CSR;
……
46 volatile unsigned int CCGR6;
47 volatile unsigned int RESERVED_3[1];
48 volatile unsigned int CMEOR; 
49 } CCM_Type;
50 
51 typedef struct
52 {
53 volatile unsigned int PLL_ARM;
54 volatile unsigned int PLL_ARM_SET;
55 volatile unsigned int PLL_ARM_CLR;
56 volatile unsigned int PLL_ARM_TOG;
……
110 volatile unsigned int MISC2;
111 volatile unsigned int MISC2_SET;
112 volatile unsigned int MISC2_CLR;
113 volatile unsigned int MISC2_TOG;
114 } CCM_ANALOG_Type;
115
116 /* 
117 * IOMUX 寄存器组
118 */
119 typedef struct
120 {
121 volatile unsigned int BOOT_MODE0;
122 volatile unsigned int BOOT_MODE1;
123 volatile unsigned int SNVS_TAMPER0;
……
241 volatile unsigned int CSI_DATA04;
242 volatile unsigned int CSI_DATA05;
243 volatile unsigned int CSI_DATA06;
244 volatile unsigned int CSI_DATA07;
245 }IOMUX_SW_MUX_Type;
246
247 typedef struct
248 {
249 volatile unsigned int DRAM_ADDR00;
250 volatile unsigned int DRAM_ADDR01;
419 volatile unsigned int GRP_DDRPKE;
420 volatile unsigned int GRP_DDRMODE;
421 volatile unsigned int GRP_DDR_TYPE;
422 }IOMUX_SW_PAD_Type;
423
424 /* 
425 * GPIO 寄存器结构体
426 */
427 typedef struct
428 {
429 volatile unsigned int DR; 
430 volatile unsigned int GDIR; 
431 volatile unsigned int PSR; 
432 volatile unsigned int ICR1; 
433 volatile unsigned int ICR2; 
434 volatile unsigned int IMR; 
435 volatile unsigned int ISR; 
436 volatile unsigned int EDGE_SEL; 
437 }GPIO_Type;
438
439
440 /* 
441 * 外设指针
442 */
443 #define CCM ((CCM_Type *)CCM_BASE)
444 #define CCM_ANALOG ((CCM_ANALOG_Type *)CCM_ANALOG_BASE)
445 #define IOMUX_SW_MUX ((IOMUX_SW_MUX_Type *)IOMUX_SW_MUX_BASE)
446 #define IOMUX_SW_PAD ((IOMUX_SW_PAD_Type *)IOMUX_SW_PAD_BASE)
447 #define GPIO1 ((GPIO_Type *)GPIO1_BASE)
448 #define GPIO2 ((GPIO_Type *)GPIO2_BASE)
449 #define GPIO3 ((GPIO_Type *)GPIO3_BASE)
450 #define GPIO4 ((GPIO_Type *)GPIO4_BASE)
451 #define GPIO5 ((GPIO_Type *)GPIO5_BASE)
在编写寄存器组结构体的时候注意寄存器的地址是否连续,有些外设的寄存器地址可能不
是连续的,会有一些保留地址,因此我们需要在结构体中留出这些保留的寄存器。这个就是
47 RESERVED_3[1] 的来源。 如果不添加保留位来占位的话就会导致寄存器地址错位!
main.c 文件中输入如下所示内容:
1 #include "imx6ul.h"
2 
3 /*
4 * @description : 使能 I.MX6U 所有外设时钟
5 * @param : 无
6 * @return : 无
7 */
8 void clk_enable(void)
9 {
10 CCM->CCGR0 = 0XFFFFFFFF;
11 CCM->CCGR1 = 0XFFFFFFFF;
12 CCM->CCGR2 = 0XFFFFFFFF;
13 CCM->CCGR3 = 0XFFFFFFFF;
14 CCM->CCGR4 = 0XFFFFFFFF;
15 CCM->CCGR5 = 0XFFFFFFFF;
16 CCM->CCGR6 = 0XFFFFFFFF;
17 }
18 
19 /*
20 * @description : 初始化 LED 对应的 GPIO
21 * @param : 无
22 * @return : 无
23 */
24 void led_init(void)
25 {
26 /* 1、初始化 IO 复用 */
27 IOMUX_SW_MUX->GPIO1_IO03 = 0X5; /* 复用为 GPIO1_IO03 */
28 
29 
30 /* 2、配置 GPIO1_IO03 的 IO 属性 
31 *bit 16:0 HYS 关闭
32 *bit [15:14]: 00 默认下拉
33 *bit [13]: 0 kepper 功能
34 *bit [12]: 1 pull/keeper 使能
35 *bit [11]: 0 关闭开路输出
36 *bit [7:6]: 10 速度 100Mhz
37 *bit [5:3]: 110 R0/6 驱动能力
38 *bit [0]: 0 低转换率
39 */
40 IOMUX_SW_PAD->GPIO1_IO03 = 0X10B0;
41 
42
43 /* 3、初始化 GPIO */
44 GPIO1->GDIR = 0X0000008; /* GPIO1_IO03 设置为输出 */
45 
46 /* 4、设置 GPIO1_IO03 输出低电平,打开 LED0 */ 
47 GPIO1->DR &= ~(1 << 3);
48 
49 }
50 
51 /*
52 * @description : 打开 LED 灯
53 * @param : 无
54 * @return : 无
55 */
56 void led_on(void)
57 {
58 /* 将 GPIO1_DR 的 bit3 清零 */
59 GPIO1->DR &= ~(1<<3);
60 }
61 
62 /*
63 * @description : 关闭 LED 灯
64 * @param : 无
65 * @return : 无
66 */
67 void led_off(void)
68 {
69 /* 将 GPIO1_DR 的 bit3 置 1 */
70 GPIO1->DR |= (1<<3);
71 }
72 
73 /*
74 * @description : 短时间延时函数
75 * @param - n : 要延时循环次数(空操作循环次数,模式延时)
76 * @return : 无
77 */
78 void delay_short(volatile unsigned int n)
79 {
80 while(n--){}
81 }
82 
83 /*
84 * @description : 延时函数,在 396Mhz 的主频下
85 * 延时时间大约为 1ms
86 * @param - n : 要延时的 ms 数
87 * @return : 无
88 */
89 void delay(volatile unsigned int n)
90 {
91 while(n--)
92 {
93 delay_short(0x7ff);
94 }
95 }
96 
97 /*
98 * @description : main 函数
99 * @param : 无
100 * @return : 无
101 */
102 int main(void)
103 {
104 clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
105 led_init(); /* 初始化 led */
106
107 while(1) /* 死循环 */
108 { 
109 led_off(); /* 关闭 LED */
110 delay(500); /* 延时 500ms */
111
112 led_on(); /* 打开 LED */
113 delay(500); /* 延时 500ms */
114 }
115
116 return 0;
117 }
main.c 7 个函数,这 7 个函数的含义和第十章中的 main.c 文件一样,只是函数体写法变
了,寄存器的访问采用 imx6ul.h 中定义的外设指针。比如第 27 行设置 GPIO1_IO03 的复用功能就可以通过“IOMUX_SW_MUX->GPIO1_IO03 ”来给寄存 SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 赋值。

编译下载验证 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-834465.html

编写 Makefile 和链接脚本
Makefile 文件的内容
1 objs := start.o main.o
2 
3 ledc.bin:$(objs)
4 arm-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o ledc.elf $^
5 arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S ledc.elf $@
6 arm-linux-gnueabihf-objdump -D -m arm ledc.elf > ledc.dis
7 
8 %.o:%.s
9 arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<
10 
11 %.o:%.S
12 arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<
13 
14 %.o:%.c
15 arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<
16 
17 clean:
18 rm -rf *.o ledc.bin ledc.elf ledc.dis
编译下载
使用 Make 命令编译代码,编译成功以后使用软件 imxdownload 将编译完成的 ledc.bin
件下载到 SD 卡中,命令如下: 模仿 STM32 驱动开发格式实验,I.MX6U嵌入式linux,stm32,嵌入式硬件,单片机
烧写成功以后将 SD 卡插到开发板的 SD 卡槽中,然后复位开发板,如果代码运行正常的
LED0 就会以 500ms 的时间间隔亮灭

到了这里,关于模仿 STM32 驱动开发格式实验的文章就介绍完了。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!

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