基于N32G45的按鍵驅(qū)動

1.N32G45簡介

N32G45系列集成了最新一代嵌入式ARM Cortex?-M4F處理器，在Cortex?-M3內(nèi)核的基礎(chǔ)上強(qiáng)化了運(yùn)算能力、新增加了浮點運(yùn)算處理單元（FPU）、DSP和并行計算指令，提供1.25DMIPS/MHz的優(yōu)異性能。

同時其高效的信號處理能力與Cortex-M系列處理器的低功耗，低成本和易于使用的優(yōu)點組合，用以滿足需要控制和信號處理混合能力且易于使用的應(yīng)用場景。

ARM Cortex?-M4F 32位精簡指令集處理器具有優(yōu)異的代碼效率，通常采用8位和16位器件的存儲器空間即可發(fā)揮ARM內(nèi)核的高性能。

2.N32外設(shè)功能

高達(dá) 512KByte 片內(nèi) Flash，支持加密存儲、多用戶分區(qū)管理及數(shù)據(jù)保護(hù)，支持硬件 ECC 校驗，10萬次擦寫次數(shù)，10 年數(shù)據(jù)保持。

144KByte 片內(nèi) SRAM（包含 16KByte Retention RAM），Retention RAM 支持硬件奇偶校驗。

通訊接口 ??

― 7 個 U(S)ART 接口, 最高速率達(dá) 4.5 Mbps，其中 3 個 USART 接口（支持 1xISO7816，1xIrDA， LIN），4 個 UART 接口

?? ― 3 個 SPI 接口，速度高達(dá) 36 MHz，其中 2 個支持 I2S

?? ― 1 個 QSPI 接口，速率高達(dá) 144 Mbps

?? ― 4 個 I2C 接口，速率高達(dá) 1 MHz，主從模式可配，從機(jī)模式下支持雙地址響應(yīng)

?? ― 1 個 USB2.0 Full speed Device 接口

?? ― 2 個 CAN 2.0A/B 總線接口

?? ― 1 個 SDIO 接口，支持 SD/MMC 格式

ADC模擬接口

?? ――2 個 12bit 5Msps 高速 ADC，多種精度可配置，6bit 模式下采樣率高達(dá) 9Msps，多達(dá) 18 路外部單端輸入通道，支持差分模式

?? ――2 個 12bit DAC，采樣率 1Msps

?? ――支持外部輸入獨立參考電壓源

?? ――所有模擬接口支持 1.8~3.6V 全電壓工作

最大支持 97 個支持復(fù)用功能的 GPIOs，大多數(shù) GPIO 支持 5V 耐壓.

2個高速 DMA 控制器，每個控制器支持 8 通道，通道源地址及目的地址任意可配

RTC 實時時鐘，支持閏年萬年歷，鬧鐘事件，周期性喚醒,支持內(nèi)外部時鐘校準(zhǔn)

定時計數(shù)器

?? ――2 個 16bit 高級定時計數(shù)器，支持輸入捕獲、輸出比較、PWM 輸出以及正交編碼輸入等功能，最高控制精度 6.9nS。每個定時有 4 個獨立的通道，其中 3 個通道支持 6 路互補(bǔ) PWM 輸出

?? ――4 個 16bit 通用定時計數(shù)器， 每個定時器有 4 個獨立通道，支持輸入捕獲/輸出比較/PWM 輸出

?? ――2 個 16bit 基礎(chǔ)定時計數(shù)器

?? ――1x 24bit SysTick

?? ――1x 7bit 窗口看門狗(WWDG)

?? ――1x 12bit 獨立看門狗( IWDG)

3.基于N32G457VEL7開發(fā)板介紹

N32G45XVL-STB 開發(fā)板用于國民技術(shù)股份有限公司高性能 32 位 N32G45XVL 系列芯片的樣片開發(fā)。基于ARM架構(gòu)的Cortex-M4F內(nèi)核，時鐘頻率為144MHZ，存儲空間flash大小為512KB，運(yùn)行空間Sram大小為144KB。

支持串口下載，Jlink下載仿真、USB下載以及CMSIS-DAP下載仿真。板子本身自帶CMSIS-DAP接口電路。

開發(fā)板原理圖如下

3.基于N32G45的按鍵操作

關(guān)于N32G45的工程創(chuàng)建可查看帖子： https://bbs.elecfans.com/jishu_2320004_1_1.html

1.要實現(xiàn)按鍵驅(qū)動可分為三個步驟：1.開時鐘；2配置GPIO口；3.上下拉。

接下來，我們先看下按鍵的硬件接口，原理圖如下：

根據(jù)原理圖可知，按鍵的硬件接口為：

S1 ---PA4 S2 ---PA5 S3 ---PA6

有了硬件接口，我們即可按照3步操作即可。

開時鐘

要開啟時鐘，我們可以先看下N32G45的系統(tǒng)構(gòu)架，系統(tǒng)構(gòu)架框圖如下：

根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)架框圖可以看出，整個內(nèi)核結(jié)構(gòu)分為三條總線：AHB、APB2、APB1。其中AHB總線時鐘頻率為144MHZ，APB2上時鐘總線為72MHZ、APB1上時鐘總線為36MHZ。

根據(jù)按鍵原理圖，我們只需要開啟PA時鐘即可

/*1.開時鐘*/
RCC->APB2PCLKEN|=1<<2;//PA

配置GPIO口

對應(yīng)GPIO端口配置，我們需要參考用戶手冊的第7章節(jié)。

GPIO（ General purpose input/output） 即通用型 I/O， AFIO（ Alternate-function input/output） 即復(fù)用功能 I/O。芯片最多支持 97 個 GPIO，共被分為 7 組（GPIOA/GPIOB/GPIOC/GPIOD/GPIOE/GPIOF/GPIOG），每組 16個端口（ F 組共 10 個， G 組共 7 個）。 GPIO 端口和其他的復(fù)用外設(shè)共用引腳，用戶可以根據(jù)需求靈活配置。

每個 GPIO 引腳都可以獨立配置成輸出、輸入或復(fù)用的外設(shè)功能端口。除了模擬功能引腳外，其他的 GPIO引腳都有大電流通過能力。

GPIO 端口可由軟件分別配置成以下模式：

???■ 輸入浮空
???■ 輸入上拉
???■ 輸入下拉
???■ 模擬功能
???■ 開漏輸出
???■ 推挽輸出
???■ 推挽復(fù)用功能
???■ 開漏復(fù)用功能

對應(yīng)按鍵，我們需要配置的模式為推挽輸出。

端口模式配置寄存器：

按鍵GPIO口配置如下：

  /*配置GPIO口*/
  GPIOA->PL_CFG&=0xF000FFFF;
  GPIOA->PL_CFG|=0x08880000;//上拉/下拉輸入模式

注意：由于按鍵是做檢測，判斷按鍵是否按下，所以按鍵模式配置需要設(shè)置為輸入模式。

上下拉

上下拉操作，即設(shè)置初始化的電平狀態(tài)?？赏ㄟ^GPIO_POD或者GPIO_PBSC實現(xiàn)。

根據(jù)按鍵硬件原理圖，按鍵按下為低電平，要想正常檢測到按鍵是否按下，則需要產(chǎn)生一個由高電平到低電平的跳變過程，因此按鍵需要設(shè)置為上拉模式。

  GPIOA->POD|=0x7<<4;//上拉，將PA4~PA6設(shè)置為高電平

3.2 按鍵檢測

為方便后續(xù)按鍵使用，我們可以單獨封裝一個按鍵檢測函數(shù)，通過返回值確定哪個按鍵按下。

/***************檢測按鍵函數(shù)*************
**硬件接口：KEY1 --PA0 按下為高電平
**					KEY2 --PA1 按下為低電平
**					KEY3 --PA4按下為低電平
**					KEY4 --PA5按下為低電平
**返回值：KEY1按下 --返回1
**				KEY2按下 --返回2
**				KEY3按下 --返回3
**				KEY4按下 --返回4
**沒有按鍵按下：返回0
**注：該函數(shù)一次只能檢測一個按鍵是否按下
**作者：IT_阿水
******************************************/
u8  Key_Scan(void)
{
	static u8 stat=0;//按鍵按下標(biāo)志位
	if((!KEY1 || !KEY2 || !KEY3) && (stat==0))//是否有按鍵按下
	{
		Delay_Ms(20);//延時消抖
		stat=1;//表示有按鍵按下
		if(KEY1==0)return 1;
		else if(KEY2==0)return 2;
		else if(KEY3==0)return 3;
	}
	else
	{
		if(KEY1 && KEY2 && KEY3 )stat=0;//是否所有按鍵都松開
	}
	return 0;//沒有按鍵按下
}

注意，上面函數(shù)中KEY1、KEY2、KEY3均是通過位帶方式實現(xiàn)，具體寫法查看帖子：https://bbs.elecfans.com/jishu_2320004_1_1.html

3.3 按鍵控制LED燈

通過任意一個按鍵，實現(xiàn)LED的亮滅。

#include "n32g45x.h"
#include "led.h"
#include "key.h"

#include "delay.h"
int main()
{
  u8 key_val;
  LED_Init();
  KEY_Init();

  while(1)
  {
    key_val=Key_Scan();
    if(key_val)
    {
      LED_D1=!LED_D1;
      LED_D2=!LED_D2;
      LED_D3=!LED_D3;
    }

  }    
}

實現(xiàn)效果如下：

按下按鍵所有的LED點亮，再按一次按鍵所有的LED熄滅。

審核編輯：劉清