gpio_什么是gpio

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　　什么是GPIO?

　　GPIO，英文全稱為General-Purpose IO ports，也就是通用IO口。嵌入式系統(tǒng)中常常有數(shù)量眾多，但是結(jié)構(gòu)卻比較簡(jiǎn)單的外部設(shè)備/電路，對(duì)這些設(shè)備/電路有的需要CPU為之提供控制手段，有的則需要被CPU用作輸入信號(hào)。而且，許多這樣的設(shè)備/電路只要求一位，即只要有開/關(guān)兩種狀態(tài)就夠了，比如燈亮與滅。對(duì)這些設(shè)備/電路的控制，使用傳統(tǒng)的串行口或并行口都不合適。所以在微控制器芯片上一般都會(huì)提供一個(gè)“通用可編程IO接口”，即GPIO。

　　接口至少有兩個(gè)寄存器，即“通用IO控制寄存器”與“通用IO數(shù)據(jù)寄存器”。數(shù)據(jù)寄存器的各位都直接引到芯片外部，而對(duì)這種寄存器中每一位的作用，即每一位的信號(hào)流通方向，則可以通過控制寄存器中對(duì)應(yīng)位獨(dú)立的加以設(shè)置。這樣，有無GPIO接口也就成為微控制器區(qū)別于微處理器的一個(gè)特征。

　　在實(shí)際的MCU中，GPIO是有多種形式的。比如，有的數(shù)據(jù)寄存器可以按照位尋址，有些卻不能按照位尋址，這在編程時(shí)就要區(qū)分了。比如傳統(tǒng)的8051系列，就區(qū)分成可位尋址和不可位尋址兩種寄存器。另外，為了使用的方便，很多mcu把glue logic等集成到芯片內(nèi)部，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，比如GPIO接口除去兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寄存器必須具備外，還提供上拉寄存器，可以設(shè)置IO的輸出模式是高阻，還是帶上拉的電平輸出，或者不帶上拉的電平輸出。這在電路設(shè)計(jì)中，外圍電路就可以簡(jiǎn)化不少。

　　另外需要注意的是，對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)備可能是端口映射，也可能是內(nèi)存映射的。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持獨(dú)立的IO地址空間，并且是端口映射，就必須使用匯編語言完成實(shí)際對(duì)設(shè)備的控制，因?yàn)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1743/" target="_blank">C語言并沒有提供真正的“端口”的概念。如果是內(nèi)存映射，那就方便的多了。

　　GPIO優(yōu)點(diǎn)

　　GPIO的優(yōu)點(diǎn)(端口擴(kuò)展器)

　　低功耗：GPIO具有更低的功率損耗(大約1μA，μC的工作電流則為100μA)。

　　集成IIC從機(jī)接口：GPIO內(nèi)置IIC從機(jī)接口，即使在待機(jī)模式下也能夠全速工作。

　　小封裝：GPIO器件提供最小的封裝尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!

　　低成本：您不用為沒有使用的功能買單!

　　快速上市：不需要編寫額外的代碼、文檔，不需要任何維護(hù)工作!

　　靈活的燈光控制：內(nèi)置多路高分辨率的PWM輸出。

　　可預(yù)先確定響應(yīng)時(shí)間：縮短或確定外部事件與中斷之間的響應(yīng)時(shí)間。

　　更好的燈光效果：匹配的電流輸出確保均勻的顯示亮度。

　　布線簡(jiǎn)單：僅需使用2條就可以組成IIC總線或3條組成SPI總線。

　　與ARM 的幾組GPIO引腳，功能相似，GPxCON 控制引腳功能，GPxDAT用于讀寫引腳數(shù)據(jù)。另外，GPxUP用于確定是否使用上拉電阻。

　　x為A,B,,H/J,　　沒有上拉電阻。