DSP原理与应用课件-05第5章通用输入输出接口与定时器.ppt

2019/6/13,机械工业出版社,Page 1,第5章 通用输入输出接口与定时器,【学习目标】 熟悉通用目的输入输出接口（GPIO）的结构、功能与中断扩控制 掌握GPIO寄存器各字位内容、配置与应用 熟悉32位定时器结构、功能与工作模式控制 掌握定时器寄存器各字位内容、配置与应用,2019/6/13,机械工业出版社,Page 2,第5章 通用输入输出接口与定时器,2019/6/13,机械工业出版社,Page 3,5.1 通用输入输出接口（GPIO）,GPIO是General Purpose Input Output的缩写，即通用目的输入输出接口GPIO可作为输入引脚，得到外界的状态；也可作为输出引脚，输出一个变化或者不变的数字量 GPIO接口概述 GPIO功能 中断和事件产生 GPIO寄存器 GPIO应用例程,定时器结构 定时器寄存器 定时器的工作模式控制 定时器例程,2019/6/13,机械工业出版社,Page 4,1. GPIO接口概述,通用目的输入输出(GPIO)片内外设提供了专用的通用目的引脚，可以配置为输入或输出当配置为输出时，用户可以写内部寄存器以控制输出引脚土驱动的状态。

当配置为输入引脚时，用户可以通过读内部寄存器的状态检测到输入的状态另外，GPIO片内外设可以用不同的中断/事件产生模式产生CPU中断和EDMA事件2019/6/13,机械工业出版社,Page 5,,,,具有GPIO的TMS320DM642的方块图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 6,,,,GPIO外设的结构框图,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 7,有些GPIO引脚和其他引脚是多路复用的对于给定的器件，每个GPIO寄存器并不会占用所有位关于是否可获得特定的多路复用和寄存器位GPINT[0:15]是所有EDMA的同步事件无论如何，只有GPINTO和GPINT[4:7]可以用作CPU的中断源2019/6/13,机械工业出版社,Page 8,2. GPIO功能,一旦GPIO使能寄存器(GPEN)被使能，GPIO引脚可以用作通用目的输入/输出用户可以使用GPIO方向寄存器(GPDIR)独立配置每条GPIO引脚为输入或输出当配置为输出(GPXDIR位=1)，GPIO值寄存器(GPVAL)的GPXVAL位的值就被送到相应的GPn引脚当配置为输入(GPXDIR位=0)时，输入状态可以从相应的GPXVAL读取。

2019/6/13,机械工业出版社,Page 9,除了通用目的输入/输出功能外，GPIO外设的边沿检测逻辑(edge-detect logic)反映了配置为输入(GPXDIR位=0)的指定GPIO引脚是否发生一个信号的变化GPIO三角(delta)寄存器(GPDH或GPDL)反映GPIO信号的变化当相应的使能输入发生从低电平到高电平的变化时，GPDH寄存器的GPXDH位被置1；当相应的使能输入发生从高电平到低电平的变化时GPDH寄存器的GPXDL位被置12019/6/13,机械工业出版社,Page 10,,,GPIO功能结构框图,2019/6/13,机械工业出版社,Page 11,3. 中断和事件产生,GPIO外设使用两种模式产生CPU中断和EDMA同步事件: （1）直接传递模式(Pass- through mode )； （2）逻辑模式(Logic mode ) 直接传递模式允许每个GPn信号引脚配置为一个输入，直接触发一CPU中断和一个EDMA事件 逻辑模式允许用户决定哪个GPIO信号用作一个半编程逻辑功能的输入2019/6/13,机械工业出版社,Page 12,逻辑功能的输出GPINT和直接传递模式的内部输出GPINTO_ int是复用的，产生一个CPU中断和一个EDMA事件。

另外，逻辑模式输出被GPO引脚所驱动，用于板级设计2019/6/13,机械工业出版社,Page 13,,GPIO中断和事件产生逻辑,2019/6/13,机械工业出版社,Page 14,直接传递模式可应用于所有GPIO信号在直接传递模式时，GPn输入引脚上的信号变换会产生一个CPU中断和一个EDMA同步事件注意，尽管所有GPINTn都是EDMA的同步事件，但只有GPINTO和GPINT[4：7]可以用于CPU中断源1）. 直接传递模式,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 15,用户必须配置下面的位，以便正确地使用直接传递模式下的GPn引脚 （1）GPXEN的第n位=1，使能GPn作为GPIO引脚 （2）GPXDIR的第n位=0，GPn引脚为输出 （3）如果在相关GPn引脚的上升沿变化时期望一个中断/事件，则设置GPINTXPOL的第n位=0；如果在相关GPn引脚的下降沿变化时期望一个中断/事件，则设置GPINTXPOL的第n位==12019/6/13,机械工业出版社,Page 16,为了在直接传递模式下使用GP0，GPGC寄存器的GPINTOM位必须清除,为0从直接传递模式逻辑输出的GPINT0_ int是和从逻辑模式逻辑输出的GPINT输出复用的，以产生GPINT0中断/事件。

如果GPn配置为一个输出，则相应的GPINTn信号被禁止2019/6/13,机械工业出版社,Page 17,,,直接传递模式中断/事件产生框图,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 18,在逻辑模式下，中断/事件是基于GPIO输入的逻辑组合而产生的当检测到任意GPIO输入信号上一个特定的边沿（上升、下降或两者）或特定的值时，产生这个逻辑功能的输出，即GPINT0禁止的GPIO信号或使能的GPIO输出不能用于中断/事件的产生 逻辑模式输出GPINT与直接传递模式的输出GPINT0_int是复用的，以便产生一个GPU中断或一个EDMA事件2）. 逻辑模式,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 19,为了使用逻辑模式产生一个中断/事件，寄存器GPGC的位GPINT0M必须设置为1 下图所示为逻辑模式的逻辑功能框图默认情况下，当输入的逻辑组合为真时，GPINT置于高电平设置GPGC的位GPINTPOL=1时，当输入的逻辑组合为假时，GPINT置于高电平 GPINT的产生可以通过三种方式之一实现：Delta OR、 Delta AND或Value AND 除了GPHM和GPLM的屏蔽位外，还是用GPGC寄存器的两个控制位配置GPINT的产生方式。

2）. 逻辑模式,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 20,,,逻辑模式的逻辑功能框图,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 21,GPINTDV位将逻辑模式分为Delta和Value模式 （1）Delta模式中断/事件屏蔽逻辑的输入来自于GPDH和GPDLGPINT由GPIO引脚信号变化的逻辑组合产生 （2）Value模式中断/事件屏蔽逻辑的输入来自于GPVAIGPINIT由GPIO引脚上的值的组合产生2019/6/13,机械工业出版社,Page 22,GPGC的LOGIC位控制一个中断，事件是基于所有屏蔽输出为真还是任一个屏蔽输出为真 （1）OR模式中断/事件的产生是基于任一个屏蔽输出为真 （2）AND模式基于所有屏蔽输出为真2019/6/13,机械工业出版社,Page 23,下表描述了逻辑模式下的GPGC寄存器和LOGIC位的设置与三种逻辑模式真值表2019/6/13,机械工业出版社,Page 24,输出信号GPINT，可以用于DSP和一个外部器件 （1）GPINT可以通过GPINT0产生一个CPU中断和一个EDMA事件 （2）如果GP0配置为一个输出GPINT，可以被输出为外部器件使用的GP0。

3）. GPINT和GP0与/或GPIlNT0的复用逻辑功能,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 25,当GPO被配置为一个输出时(GPODIR=1), GPOM位控制GP0信号是以GPIO模式还是以逻辑模式工作在GPIO模式下(GPOM=0),GPOVAL的值被送到GP0 在逻辑模式下(GPOM=1) , GPINT被送到GP0当GP0配置为一个输入时，GPOM没有任何影响2019/6/13,机械工业出版社,Page 26,GPINTOM位控GPINT0信号是以直接传递模式还是以逻辑模式工作 在直接传递模式下(GPINTOM=0)，来自直接传递模式逻辑的GPINT0_int值，用于产生一个CPU中断/EDMA事件 在逻辑模式下(GPINTOM=1),逻辑模式输出GPINT用于产生CPU中断和EDMA事件 如果GP0被配置为一个输出，则直接传递模式被禁止，而逻辑模式仍然被支持并且可以产生GPINT此时不会产生GPINT0_ int2019/6/13,机械工业出版社,Page 27,GPIO外设通过内部GPINTn信号产生CPU中断和EMDA同步事件GPINT[1:15]只能用于直接传递模式，但是GPINT0既可以用于直接传递模式，也可以用于逻辑模式。

所有GPINTn可以用于EDMA同步事件只有GPINT0和GPINT[4:7]可以用于CPU的中断源4）.中断和事件,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 28,4. GPIO寄存器,配置GPIO外设的寄存器,2019/6/13,机械工业出版社,Page 29,GPIO使能寄存器使能GPIO引脚为通用目的输入/输出功能为了在通用目的输入/输出模式下使用任一条GPIO引脚，相关的GPXEN位必须设置为11）. GPIO使能寄存器（GPEN）,,,,GPIO使能寄存器(GPEN),2019/6/13,机械工业出版社,Page 30,GPIO使能寄存器各位段的描述,,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 31,有些GPIO信号是和其他器件信号复用的对于那些复用的信号，其功能由以下方式控制： (1)器件配置输入复位时，器件配置输入选择用于GPIO引脚或其他模式的复用信号 (2) GPEN位段一个GPXEN位n设置为1，表示GPn引脚用作一个GPIO信号，并且被其他GPIO寄存器所控制一个GPXEN位n被清除为0，表示GPn引脚不能用作GPIO引脚，它将用作其他目的2019/6/13,机械工业出版社,Page 32,GPIO方向寄存器决定了一给定的GPIO引脚是输入还是输出。

只有GPEN的GPXEN位使能了相应的GPIO信号，GPDIR才起作用 默认情况下，所有GPIO引脚配置为输入2）. GPIO方向寄存器(GPDIR),,2019/6/13,机械工业出版社,Page 33,当GPIO引脚配置为输出引脚时，这些引脚不会有高阻态特性 复位时，GPIO输出引脚默认为GPIO值寄存器(GPVAL)的值 如果必须驱动GPIO输出为高阻态，GPIO引脚可以配置为输入引脚，然后可以改变为输出引脚2019/6/13,机械工业出版社,Page 34,GPIO值寄存器表示一指定GPIO输出引脚所驱动的值，或一指定GPIO输入引脚上探测到的值3）. GPIO值寄存器(GPVAL),,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 35,GPIO值寄存器各位段的描述,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 36,GPIO Delta高寄存器表示已给定的GPIO输入是否己经经历一次从低电平到高电平的转变如果给定的GPIO引脚配置为输出，则GPDH中相应的位保持原来的值向相应的位写1清除该位，写0无效果4）. GPIO Delta高寄存器(GPDH),,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 37,GPIO Delta高寄存器各位段的描述,,,2019/6/13,机械工业出版社,Page 38,GPIO Delta低寄存器表示给定的GPIO输入是否已经经历一次从高电。