04 雅特力AT32A403开发板评测 04 GPIO输入输出 数码管显示 按键检测Multibutton移植
04-雅特力AT32A403开发板评测 GPIO输入输出 数码管显示 按键检测Multibutton移植
GPIO输出典型应用——点灯
GPIO输入典型应用——按键
1. 软硬件平台
AT32A403A Board开发板
MDK-ARM Keil
4-bit 数码管
2.GPIO
AT32A403A 支持多达80 个双向I/O 管脚,这些管脚分为5 组,分别为PA、PB、PC、PD 和PE,每组 最多包含16 个管脚,每个管脚都可以实现与外部的通讯、控制以及数据采集的功能。 每个管脚都支持通用功能输入输出(GPIO)或复用功能输入输出(IOMUX)。本章节详细介绍GPIO 功 能,IOMUX 功能详见复用功能输入输出章节。 每个管脚都可以软件配置成浮空输入、上拉/下拉输入、模拟输入/输出、通用推挽/开漏输出、复用推挽/开 漏输出。 每个管脚都可以软件配置输出驱动能力。 每个管脚都可以配置为外部中断输入。 每个管脚都支持配置锁定功能。
GPIO端口结构
在AT32A403A固件库BSP&Pack应用指南.pdf中可以查看固件库函数api
3.GPIO 输出模式案例 数码管
数码管:是一种可以显示数字和其他信息的电子设备,可以看成是多个二极管的组成。
数码管显示原理:通过点亮内部的发光二极管来发光。
数码管根据其公共端所接的阳极和阴极的不同,分为了共阴极数码管和共阳极数码管。
共阳极接法:几个二极管的阳极接在一起,接到VCC(高电平),我们要想点亮,只要在在对应的二极管的阴极接上低电平即可。
共阴极接法:几个二极管的阴极接在一起,接到GND(低电平),我们要想点亮,只要在在对应的二极管的阳极接上高电平即可。
驱动代码 drv_smg.c
#include "main.h"
unsigned char smg_code[] =
{
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F -
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90, 0x8C, 0xBF, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0xFF, 0xbf
};//段码
void module_smg_gpio_iint(void)
{
gpio_init_type gpio_init_struct;
/* enable the gpioa clock */
crm_periph_clock_enable(smg_port_clock, TRUE);
/* set default parameter */
gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
/* configure the gpio */
gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_init_struct.gpio_pins = smg_rclk_pin|smg_sclk_pin|smg_dio_pin;
gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
gpio_init(smg_port, &gpio_init_struct);
gpio_bits_reset(smg_port, smg_rclk_pin|smg_sclk_pin|smg_dio_pin); //将数码管端口拉高
}
void module_smg_data_output(uint8_t data)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if (data & 0x80)//按位与,先发送高位
{
//SMG_DIO = 1;//SMG_DIO 端口置1
gpio_bits_set(smg_dio_port, smg_dio_pin);
}
else
{
//SMG_DIO = 0;//SMG_DIO 端口置0
gpio_bits_reset(smg_dio_port, smg_dio_pin);
}
data <<= 1;
//SMG_SCLK = 0;
//SMG_SCLK = 1;
gpio_bits_reset(smg_sclk_port, smg_sclk_pin);; //SMG_SCLK 端口置0
gpio_bits_set(smg_sclk_port, smg_sclk_pin);; //SMG_SCLK产生一个上升沿
}
}
void module_smg_display(int num)
{
uint8_t digit[digit_num], i, j;
//将传入的数字转换为数组的元素
for (i = 1; i <= digit_num; i++)
{
digit[digit_num - i] = num % 10;
num /= 10;
}
for (j = i = 1; i <= digit_num; i++, j *= 2)
{
module_smg_data_output(smg_code[digit[digit_num - i]]); //发送显示数据
module_smg_data_output(j); //发送显示位数
gpio_bits_reset(smg_rclk_port, smg_rclk_pin);; //SMG_RCLK 端口置0
gpio_bits_set(smg_rclk_port, smg_rclk_pin);; //SMG_RCLK产生一个上升沿
delay_ms(2); //保持一定时间,否则数码管亮度较低
}
}
驱动代码 drv_smg.h
#ifndef __DRV_SMG_H
#define __DRV_SMG_H
#include "main.h"
#define digit_num 4
//适用于同一个gpio系列下
#define smg_port_clock CRM_GPIOD_PERIPH_CLOCK
#define smg_port GPIOD
//适用于不同gpio系列下
#define smg_dio_port GPIOD
#define smg_dio_pin GPIO_PINS_15
#define smg_dio_port_clock CRM_GPIOD_PERIPH_CLOCK
#define smg_sclk_port GPIOD
#define smg_sclk_pin GPIO_PINS_11
#define smg_sclk_port_clock CRM_GPIOD_PERIPH_CLOCK
#define smg_rclk_port GPIOD
#define smg_rclk_pin GPIO_PINS_13
#define smg_rclk_port_clock CRM_GPIOD_PERIPH_CLOCK
//位带操作
//#define SMG_DIO PDout(9)
//#define SMG_RCLK PDout(11)
//#define SMG_SCLK PDout(13)
void module_smg_gpio_iint(void);
void module_smg_data_output(uint8_t data);
void module_smg_display(int num);
#endif
测试代码
#include "main.h"
/** @addtogroup AT32A403A_periph_examples
* @{
*/
/** @addtogroup 403A_USART_printf USART_printf
* @{
*/
__IO uint32_t time_cnt = 0;
/**
* @brief main function.
* @param none
* @retval none
*/
int main(void)
{
unsigned char count_num;
system_clock_config();
at32_board_init();
uart_print_init(115200);
module_smg_gpio_iint();
/* output a message on hyperterminal using printf function */
//printf("usart printf example: retarget the c library printf function to the usart\r\n");
printf("Hardware_Init [ok] \r\n");
printf("at_start_a403a board testing 2024-02-11\r\n");
printf("at_start_a403a board module drv_smg\r\n");
while(1)
{
printf("at32_module_smg example start [ok] \r\n");
for(count_num=0;count_num<=99;count_num++)
{
module_smg_display(count_num);
delay_ms(10);
}
printf("at32_module_smg example end [ok] \r\n");
printf("usart printf counter: %u\r\n",time_cnt++);
}
}
测试效果
4.GPIO 输入模式案例 按键检测Multibutton移植
在雅特力AT32A403A开发板中,一共有2个按键,一个是复位按键 ,应该用户User按键,但是只有一个user_key可以去控制。
按键机械触点断开、闭合时,由于触点的弹性作用,按键开关不会马上稳定接通或一下子断开, 使用按键时会产生图 按键抖动说明图中的带波纹信号,需要用软件消抖处理滤波,不方便输入检测。
接下来就是按键key端口初始化的函数简单分析。
typedef enum
{
USER_BUTTON = 0,
NO_BUTTON = 1
} button_type;
#define USER_BUTTON_PIN GPIO_PINS_0
#define USER_BUTTON_PORT GPIOA
#define USER_BUTTON_CRM_CLK CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK
void at32_button_init(void)
{
gpio_init_type gpio_init_struct;
/* enable the button clock */
crm_periph_clock_enable(USER_BUTTON_CRM_CLK, TRUE);
/* set default parameter */
gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
/* configure button pin as input with pull-up/pull-down */
gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_INPUT;
gpio_init_struct.gpio_pins = USER_BUTTON_PIN;
gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_DOWN;
gpio_init(USER_BUTTON_PORT, &gpio_init_struct);
}
/**
* @brief returns the selected button state
* @param none
* @retval the button gpio pin value
*/
uint8_t at32_button_state(void)
{
return gpio_input_data_bit_read(USER_BUTTON_PORT, USER_BUTTON_PIN);
}
/**
* @brief returns which button have press down
* @param none
* @retval the button have press down
*/
button_type at32_button_press()
{
static uint8_t pressed = 1;
/* get button state in at_start board */
if((pressed == 1) && (at32_button_state() != RESET))
{
/* debounce */
pressed = 0;
delay_ms(10);
if(at32_button_state() != RESET)
return USER_BUTTON;
}
else if(at32_button_state() == RESET)
{
pressed = 1;
}
return NO_BUTTON;
}
at32_button_init 端口初始化函数,(at32_button_state,at32_button_press函数在multibutton没有使用到)
void at32_button_init(void)
{
gpio_init_type gpio_init_struct;
/* enable the button clock */
crm_periph_clock_enable(USER_BUTTON_CRM_CLK, TRUE);
/* set default parameter */
gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
/* configure button pin as input with pull-up/pull-down */
gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_INPUT;
gpio_init_struct.gpio_pins = USER_BUTTON_PIN;
gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_DOWN;
gpio_init(USER_BUTTON_PORT, &gpio_init_struct);
}
/**
* @brief returns the selected button state
* @param none
* @retval the button gpio pin value
*/
uint8_t at32_button_state(void)
{
return gpio_input_data_bit_read(USER_BUTTON_PORT, USER_BUTTON_PIN);
}
/**
* @brief returns which button have press down
* @param none
* @retval the button have press down
*/
button_type at32_button_press()
{
static uint8_t pressed = 1;
/* get button state in at_start board */
if((pressed == 1) && (at32_button_state() != RESET))
{
/* debounce */
pressed = 0;
delay_ms(10);
if(at32_button_state() != RESET)
return USER_BUTTON;
}
else if(at32_button_state() == RESET)
{
pressed = 1;
}
return NO_BUTTON;
}
MultiButton按键检测
MultiButton开源框架仓库 https://github.com/0x1abin/MultiButton
参考博客https://blog.csdn.net/qq_36075612/article/details/115901032
MultiButton | 一个小巧简单易用的事件驱动型按键驱动模块 https://zhuanlan.zhihu.com/p/128961191
本次使用的是博客中的版本,仓库版本的代码可能与下面代码不一样,应该是更新了代码和api。
使用方法
1.先申请一个按键结构。
2.初始化按键对象,绑定按键的GPIO电平读取接口read_button_pin() ,后一个参数设置有效触发电平。
3.注册按键事件。
4.启动按键。
5.设置一个5ms间隔的定时器循环调用后台处理函数。
//按键状态读取接口
unsigned char btn0_id = 0;
struct Button button0;
uint8_t read_button0_GPIO(void)
{
return (GPIO_ReadPin(BSP_PB_GPIO, BSP_PB_PIN));
}
void button_callback(void *button)
{
uint32_t btn_event_val;
btn_event_val = get_button_event((struct Button *)button);
switch(btn_event_val)
{
case PRESS_DOWN:
printf("---> key1 press down! <---\r\n");
break;
case PRESS_UP:
printf("***> key1 press up! <***\r\n");
break;
case PRESS_REPEAT:
printf("---> key1 press repeat! <---\r\n");
break;
case SINGLE_CLICK:
printf("---> key1 single click! <---\r\n");
break;
case DOUBLE_CLICK:
printf("***> key1 double click! <***\r\n");
break;
case LONG_PRESS_START:
printf("---> key1 long press start! <---\r\n");
break;
case LONG_PRESS_HOLD:
printf("***> key1 long press hold! <***\r\n");
break;
}
}
特性
MultiButton 使用C语言实现,基于面向对象方式设计思路,每个按键对象单独用一份数据结构管理:
struct Button {
uint16_t ticks;
uint8_t repeat: 4;
uint8_t event : 4;
uint8_t state : 3;
uint8_t debounce_cnt : 3;
uint8_t active_level : 1;
uint8_t button_level : 1;
uint8_t (*hal_button_Level)(void);
BtnCallback cb[number_of_event];
struct Button* next;
};
这样每个按键使用单向链表相连,依次进入 button_handler(struct Button* handle) 状态机处理,所以每个按键的状态彼此独立。
按键事件
事件 | 说明 |
---|---|
PRESS_DOWN | 按键按下,每次按下都触发 |
PRESS_UP | 按键弹起,每次松开都触发 |
PRESS_REPEAT | 重复按下触发,变量repeat计数连击次数 |
SINGLE_CLICK | 单击按键事件 |
DOUBLE_CLICK | 双击按键事件 |
LONG_PRESS_START | 达到长按时间阈值时触发一次 |
LONG_PRESS_HOLD | 长按期间一直触发 |
#include "main.h"
/** @addtogroup AT32A403A_periph_examples
* @{
*/
/** @addtogroup 403A_USART_printf USART_printf
* @{
*/
__IO uint32_t time_cnt = 0;
//按键状态读取接口
uint8_t read_button0_GPIO(void)
{
return (gpio_input_data_bit_read(USER_BUTTON_PORT, USER_BUTTON_PIN));
}
unsigned char btn0_id = 0;
struct Button button0;
void button_callback(void *button)
{
uint32_t btn_event_val;
btn_event_val = get_button_event((struct Button *)button);
switch(btn_event_val)
{
case PRESS_DOWN:
printf("---> key1 press down! <---\r\n");
break;
case PRESS_UP:
printf("***> key1 press up! <***\r\n");
break;
case PRESS_REPEAT:
printf("---> key1 press repeat! <---\r\n");
break;
case SINGLE_CLICK:
printf("---> key1 single click! <---\r\n");
break;
case DOUBLE_CLICK:
printf("***> key1 double click! <***\r\n");
break;
case LONG_PRESS_START:
printf("---> key1 long press start! <---\r\n");
break;
case LONG_PRESS_HOLD:
printf("***> key1 long press hold! <***\r\n");
break;
}
}
/**
* @brief main function.
* @param none
* @retval none
*/
int main(void)
{
// unsigned char count_num;
system_clock_config();
at32_board_init();
uart_print_init(115200);
module_smg_gpio_iint();
/* output a message on hyperterminal using printf function */
//printf("usart printf example: retarget the c library printf function to the usart\r\n");
printf("Hardware_Init [ok] \r\n");
printf("at_start_a403a board testing 2024-02-11\r\n");
printf("at_start_a403a board module multi-button\r\n");
//初始化按键对象
button_init(&button0, read_button0_GPIO, 0);
button_attach(&button0, PRESS_DOWN, button_callback);
button_attach(&button0, PRESS_UP, button_callback);
button_attach(&button0, PRESS_REPEAT, button_callback);
button_attach(&button0, SINGLE_CLICK, button_callback);
button_attach(&button0, DOUBLE_CLICK, button_callback);
button_attach(&button0, LONG_PRESS_START, button_callback);
button_attach(&button0, LONG_PRESS_HOLD, button_callback);
//启动按键
button_start(&button0);
while(1)
{
button_ticks();
delay_ms(5);
}
}