一步步点亮LED

本文使用的开发板是九鼎创展的X210 iNand版本。

 

一、查阅原理图，了解板载LED的硬件接法

 

从以上LED的原理图上，我们发现开发板上一共有5颗LED，其中一颗D26的接法是：正极接5V，负极接地。因此D26这颗LED只要上电就会常亮，所以这颗LED是电源指示灯。

 

剩下4颗LED的接法是：正极接3.3V，负极接了SoC上的一个引脚（GPIO）。

具体的详细接法如下：

D22：GPJ0_3

D23：GPJ0_4

D24：GPJ0_5

D25：PWMTOUT1（GPD0_1）

 

二、查阅数据手册中GPJ0的相关部分

由上图可知，GPJ0相关的寄存器包括六个：GPJ0CON、GPJ0DAT、GPJ0PUD、GPJ0DRV、GPJ0CONPDN、GPJ0PUDPDN。实际上真正控制LED的主要是GPJ0CON、GPJ0DAT这两个。

 

点亮LED，主要的步骤是：

1、GPJ0CON寄存器中，选中Output模式

2、GPJ0DAT寄存器中，相应的位设置为0


 

由上图可以得出以下几点信息：

（1）GPJ0一共有8个引脚，分别记作GPJ0_0 ～ GPJ0_7。

（2）GPJ0CON寄存器每个引脚占4位，例如GPJ0_0对应的bit位为bit0 ~ bit3，GPJ0_3对应的bit位为bit12 ~ bit15。给相应的寄存器位写入相应的值，该引脚硬件就会按照相应的模式去工作，例如给bit12 ~ bit15写入0001，GPJ0_3引脚就成为输出模式了。

（3）GPJ0CON寄存器的地址是0xE0200240，GPJ0DAT寄存器的地址是0xE0200244。

（4）低电平亮、高电平灭。

 

三、代码结构

 

（1）Makefile：编译时使用make得到led.bin（USB启动下载的镜像）和210.bin（SD卡启动下载的镜像）。

led.bin: start.o 
	arm-linux-ld -Ttext 0x0 -o led.elf $^
	arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin
	arm-linux-objdump -D led.elf > led_elf.dis
	gcc mkv210_image.c -o mkx210
	./mkx210 led.bin 210.bin
	
%.o : %.S
	arm-linux-gcc -o $@ $< -c

%.o : %.c
	arm-linux-gcc -o $@ $< -c 

clean:
	rm *.o *.elf *.bin *.dis mkx210 -f

 

（2）mkv210_image.c：为BL1添加校验头，由led.bin加工得到210.bin。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
#define BUFSIZE                 (16*1024)
#define IMG_SIZE                (16*1024)
#define SPL_HEADER_SIZE         16
#define SPL_HEADER              " S5PV210 HEADER "
 
int main (int argc, char *argv[]) {
    FILE        *fp;
    char        *Buf, *a;
    int     BufLen;
	int     i;
    int     nbytes, fileLen;
    unsigned int    checksum, count;
     
    // 1. 3个参数
    if (argc != 3) {
        printf("Usage: %s <source file> <destination file>\n", argv[0]);
        return -1;
    }
 
    // 2. 分配16K的buffer
    BufLen = BUFSIZE;
    Buf = (char *)malloc(BufLen);
    if (!Buf) {
        printf("Alloc buffer failed!\n");
        return -1;
    }
 
    memset(Buf, 0x00, BufLen);
 
    // 3. 读源bin到buffer
    // 3.1 打开源bin
    fp = fopen(argv[1], "rb");
    if(fp == NULL) {
        printf("source file open error\n");
        free(Buf);
        return -1;
    }
    // 3.2 获取源bin长度
    fseek(fp, 0L, SEEK_END);                                // 定位到文件尾
    fileLen = ftell(fp);                                    // 得到文件长度
    fseek(fp, 0L, SEEK_SET);                                // 再次定位到文件头
    // 3.3 源bin长度不得超过16K-16byte
    count = (fileLen < (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE))
        ? fileLen : (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE);
    // 3.4 buffer[0~15]存放" S5PV210 HEADER "
    memcpy(&Buf[0], SPL_HEADER, SPL_HEADER_SIZE);
    // 3.5 读源bin到buffer[16]
    nbytes = fread(Buf + SPL_HEADER_SIZE, 1, count, fp);
    if (nbytes != count) {
        printf("source file read error\n");
        free(Buf);
        fclose(fp);
        return -1;
    }
    fclose(fp);
 
    // 4. 计算校验和
    // 4.1 从第16byte开始统计buffer中共有几个1，把buffer中所有的字节数据加和起来得到的结果
    a = Buf + SPL_HEADER_SIZE;
    for(i = 0, checksum = 0; i < IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE; i++)
        checksum += (0x000000FF) & *a++;
    // 4.2 将校验和保存在buffer[8~15]
    a = Buf + 8;    // Buf是210.bin的起始地址，+8表示向后位移2个字，也就是说写入到第3个字
    *( (unsigned int *)a ) = checksum;
 
    // 5. 拷贝buffer中的内容到目的bin
    // 5.1 打开目的bin
    fp = fopen(argv[2], "wb");
    if (fp == NULL) {
        printf("destination file open error\n");
        free(Buf);
        return -1;
    }
    // 5.2 将16k的buffer拷贝到目的bin中
    a = Buf;
    nbytes  = fwrite( a, 1, BufLen, fp);
    if (nbytes != BufLen) {
        printf("destination file write error\n");
        free(Buf);
        fclose(fp);
        return -1;
    }
 
    free(Buf);
    fclose(fp);
 
    return 0;
}

 

（3）start.S：控制LED的汇编源代码。

 

四、编码控制LED

 

1、点亮中间一颗LED（GPJ0_4）

#define GPJ0CON	0xE0200240
#define GPJ0DAT	0xE0200244

.global _start					
_start:
	// 把所有引脚都设置为输出模式
	ldr r0, =0x11111111			
	ldr r1, =GPJ0CON			
	str r0, [r1]				

	// 把中间一颗LED（GPJ0_4）的输出设置为0，其余两颗设置为1，剩下的其它位不管
	ldr r0, =((1<<3) | (1<<5))	
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]				

	b .	

 

2、LED闪烁效果

#define GPJ0CON	0xE0200240
#define GPJ0DAT	0xE0200244

.global _start					
_start:
	// 把所有引脚都设置为输出模式
	ldr r0, =0x11111111			
	ldr r1, =GPJ0CON			
	str r0, [r1]				

flash:
	// 全部点亮
	ldr r0, =((0<<3) | (0<<4) | (0<<5))	
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]				

	// 延时
	bl delay					// 使用bl进行函数调用
	
	// 全部熄灭
	ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5))	
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]		
	
	// 延时
	bl delay
	
	b flash

// 延时函数
delay:
	ldr r2, =9000000
	ldr r3, =0x0
delay_loop:	
	sub r2, r2, #1				// r2 = r2 -1
	cmp r2, r3					// cmp会影响Z标志位，如果r2等于r3则Z=1，下一句中eq就会成立
	bne delay_loop
	mov pc, lr					// 函数调用返回

 

3、流水灯效果

#define GPJ0CON	0xE0200240
#define GPJ0DAT	0xE0200244

.global _start					
_start:
	// 把所有引脚都设置为输出模式
	ldr r0, =0x11111111			
	ldr r1, =GPJ0CON			
	str r0, [r1]				

flash:
	// 点亮LED1（GPJ0_3），其它熄灭
	ldr r0, =~(1<<3)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]				

	bl delay					
	
	// 点亮LED2（GPJ0_4），其它熄灭	
	ldr r0, =~(1<<4)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]				

	bl delay					
	
	// 点亮LED3（GPJ0_5），其它熄灭	
	ldr r0, =~(1<<5)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]				

	bl delay					
	
	b flash

// 延时函数
delay:
	ldr r2, =9000000
	ldr r3, =0x0
delay_loop:	
	sub r2, r2, #1				
	cmp r2, r3					
	bne delay_loop
	mov pc, lr