嵌入式系统GPIO输入输出实验报告Word下载.docx
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当P0口用于GPIO输入时（如按键输入），内部无上拉电阻，需要加上拉电阻，电路图参见图4.2。
进行GPIO输入实验时，先要设置IODIR使接口线成为输入方式，然后读取IOPIN的值即可。
图4.2按键电路原理图
实验通过跳线JP8连接KEY1_P0.16，程序检测按键KEY1的状态，控制蜂鸣器BEEP的鸣叫。
在这个实验中，需要将按键KEY1输入口P0.16设为输入口而蜂鸣器控制口P0.7设置为输出口。
蜂鸣器电路如图4.3所示，当跳线JP6连接蜂鸣器时，P0.7控制蜂鸣器，低电平时蜂鸣器鸣叫。
LED灯电路如图4.4所示，低电平时灯亮。
图4.3蜂鸣器控制电路
图4.4LED控制电路
程序首先设置管脚连接寄存器PINSEL0和PINSEL1，设置P0.16为输入，设置P0.7，P1.21为输出。
然后检测端口P0.16的电平，对P0.7,P1.21进行相应的控制，流程图如图4.5所示，实现程序见程序清单4.1。
图4.5按键输入实验流程图
五、实验步骤、源代码及调试结果
内容1
实验步骤
①启动ADS1.2IDE集成开发环境，选择ARMExecutableImageforlpc2131工程模板建立一个工程BEEP_key。
②在user组里编写主程序代码main.c。
③选用DebugInFLASH生成目标，然后编译链接工程。
④将EasyARM教学实验开发平台上的相应管脚跳线短接gde台ngthengXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
⑤选择Project->
Debug，启动AXD进行JLINK仿真调试。
⑥全速运行程序，程序将会在main.c的主函数中停止。
如下图所示：
⑦单击ContextVariable图标按钮（或者选择ProcessorViews->
Variables）打开变量观察窗口，通过此窗口可以观察局部变量和全局变量。
选择SystemViews->
DebuggerInternals即可打开LPC2000系列ARM7微控制器的片内外寄存器窗口。
通过变量窗口可以观察变量BEEP、KEY1等的值和ARM7微控制器的片内外寄存器窗口。
⑧可以单步运行程序，先按下Key1，观察IO0PIN寄存器的值，然后断开Key1，观察IO0PIN寄存器的值。
可以设置/取消断点；
或者全速运行程序，停止程序运行，观察变量的值，判断蜂鸣器控制是否正确。
图4.6未按下Key1时IO0PIN的值图4.7按下Key1时IO0PIN的值
由上两图可知，当按下Key1时，IO0PIN寄存器的第16位由1变为0（F变为E），key1与P0.16相连，按下Key1时，P0.16管脚输出电平由1变为0，寄存器值变化，蜂鸣器响，说明控制是正确的。
现象描述：
源代码：
#include"
config.h"
constuint32BEEP=1<
<
7;
//P0.7控制蜂鸣器
constuint32KEY1=1<
16;
//P0.16连接KEY1
（改为KEY3时，只需“constuint32KEY1=1<
16”改为“constuint32KEY3=1<
18”，其余不变。
）
/*******************************************************************************************
**函数名称：
main（）
**函数功能：
GPIO输入实验测试。
**检测按键KEY1。
KEY1按下，蜂鸣器蜂鸣，松开后停止蜂鸣。
**跳线说明：
把JP8的KEY1跳线短接，JP11连接蜂鸣器。
*******************************************************************************************/
intmain（void）
{PINSEL0=0x00000000;
//所有管脚连接GPIO
PINSEL1=0x00000000;
IO0DIR=BEEP;
//蜂鸣器控制口输出，其余输入
while
（1）
{if（（IO0PIN&
KEY1）==0）IO0CLR=BEEP;
//如果KEY1按下，蜂鸣器鸣叫
elseIO0SET=BEEP;
//松开则停止蜂鸣
}
return0;
内容二
通过变量窗口可以观察变量BEEP、KEY1等全局变量、i等本地变量和ARM7微控制器的片内外寄存器窗口。
左图所示为ARM7微控制器的片内寄存器窗口。
图4.9本地变量
图4.8全局变量
.
图4.10未按下KEY1时IO0PIN的值图4.11按下KEY1后IO0PIN的值
对比图4.10和4.11，发现按下KEY1后，IO0PIN寄存器的第16位由1变为0；
而KEY1对应管脚P0.16，当按下时输入低电平，这说明KEY1的控制是正确的。
上图所示为运行“IO0CLR=BEEP”后IO0PIN寄存器的值，与图4.10对比，发现第8位由1变为0，BEEP对应P0.7管脚，这说明BEEP的控制是对的。
当按下KEY1时，蜂鸣器鸣响，LED4亮；
当松开KEY1后，蜂鸣器静音，LED4灭。
源代码如下：
（改为KEY4按键时，只需把上句代码改为“constuint32KEY4=1<
19”，其余不变）
constuint32LEDS4=1<
21;
//P1[21]控制LED4，低电平点亮
（改为LED6时，只需把上句代码改为“constuint32LED6=1<
23”，其余不变。
/***************************************************************************
{
Uint32i;
PINSEL0=0x00000000;
//蜂鸣器控制口输出0
IO1DIR=LEDS4;
//设置LED4灯亮
KEY1）==0）
for（i=0;
i<
1000;
i++）;
//软件延时
{
IO0CLR=BEEP;
IO1DCLR=LEDS4;
else
IO0SET=BEEP;
IO1SET=LEDS4;
//设置LED4灯灭
内容三
图4.12未按下Key1时IO0PIN的值图4.13按下Key1时IO0PIN的值
由上两图可知，当按下Key1时，IO0PIN寄存器的第16位由1变为0（F变为E），key1与P0.16相连，按下Key1时，P0.16管脚输出电平由1变为0，寄存器值变化，蜂鸣器响，流水灯亮，说明控制是正确的。
当按下按键KEY1时，蜂鸣器鸣响，流水灯亮；
松开后，蜂鸣器静音，流水灯灭。
constuint32KEY=1<
//P0.16连接KEY1
constuint32LEDS8=0xFF<
18;
//P1[25:
18]控制LED8~LED1，低电平点亮
voidDelayNS（uint32dly）
{uint32i;
for（;
dly>
0;
dly--）
{
for（i=0;
50000;
}
liushuideng（）
流水灯显示实验。
**调试说明：
连接跳线JP12至LED8~LED1。
/*流水灯花样，低电平点亮，注意调用时候用了取反操作*/
constuint32LED_TBL[]=
0x00,0xFF,//全部熄灭后，再全部点亮
0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,//依次逐个点亮
0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF,//依次逐个叠加
0xFF,0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,//依次逐个递减
0x81,0x42,0x24,0x18,0x18,0x24,0x42,0x81,//两个靠拢后分开
0x81,0xC3,0xE7,0xFF,0xFF,0xE7,0xC3,0x81//从两边叠加后递减
};
intliushuideng（void）
{uint8i;
//设置管脚连接GPIO
IO1DIR=LEDS8;
//设置LED控制口为输出
for（i=0;
42;
i++）
{/*流水灯花样显示*/
IO1SET=~（（LED_TBL[i]）<
18）;
DelayNS（20）;
IO1CLR=（（LED_TBL[i]）<
//主函数
intmain（void）
uint32i;
KEY）==0）
{for（i=0;
//如果KEY按下，蜂鸣器鸣叫
liushuideng（）;
IO1SET=LEDS8;
100;
六、思考题
1、如果将P0.30设置为GPIO输入模式，且管脚悬空，那么读取P0.30得到的值是0还是1？
或者是不确定？
当管脚悬空时，该管脚有可能是高电平也有可能是低电平。
读取IO0PIN的值并不能确定管教的值。
有时管脚是高电平，读取到的不一定是高电平。
2、如果需要读取当前P0.7的输出值（不是管脚上的电平），如何实现？
将该管脚与一个LED连接，若LED亮，则输出值为0，否则为1.
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