NXP LPC802 上手之 GPIO 控制 LED

前言

LPC802 是基于 ARM Cortex M0+ 低成本的 32 位 MCU ，可在频率高达 15MHz 的 CPU 下运行。它支持 16KB 的闪存和 2KB 的静态内存。

LPC802 的外设包括一个 I2C 总线接口、两个 USART 、一个 SPI 接口、一个多速率计时器、自唤醒定时器、一个通用的 32 位计数器或定时器、一个 12 bit 的 ADC 、一个模拟比较器、通过开关矩阵配置功能的 I/O 口以及多达 17 个通用 I/O 引脚。

本文基于 LPC802 讲解如何通过控制 GPIO 实现控灯的步骤，通俗易懂，供初学者参考。

文章中涉及的硬件是 NXP LPCXpresso802 EVM，如下图所示。

NXP LPC802 EVM

软件编辑环境（IDE）是 Keil 及程序源码 SDK ，SDK 可从 NXP 官网下载： https://mcuxpresso.nxp.com/en/select 。

通过 GPIO 实现控灯步骤

打开 LPC802 用户使用手册，先确定 LPC802 系列芯片型号及对应的 GPIO Pin ， PIO0_0 表示 Port0_Pin0

图 1

2. 在原理图中，找出灯对应 I/O 的接口，确定硬件连接。

图 2

图 3

图 4

由原理图可知，需要用到的 I/O 有 PIO0_7~PIO0_9 、PIO0_12 、IO0_17

3. 打开 Keil ，找到 GPIO 对应的头文件 “iocon_my.h”，查看底层代码，如下图所示。

图 5

4. 鼠标单击到 “int GPIO_IOCON_CONTROL_DEMO(void)” ，并按 F12 键：

图 6

5. 按下 F12 后，随即页面跳转到如下页面，在光标处继续按 F12 键。

图 7

6. 按 F12 后，跳到如下程序，在 B 处继续按 F12 键，在 Browser 栏下找到 B——member ，并单击。

图 8


图 9

7. 打开 LPC802 用户使用手册，找到 GPIO 口对应的寄存器，并进行配置。

图 10

8. 在 c 中编写程序，对时钟进行配置。

 BOARD_InitBootClocks();  //FRO 时钟配置

9. 找出控制 LED 的 PIN。

图 11

10. 在 main 函数中继续输入 While(1) 循环函数如下：

while(1)

    {

          SDK_DelayAtLeastUs(500000);  //调用底层延迟函数

          //Delay_DEMO(5000*100);

          GPIO->B[0][17]=1;    //port0 第17 pin，灯亮

         SDK_DelayAtLeastUs(500000);  //调用底层延迟函数

         //Delay_DEMO(5000*100);

           GPIO->B[0][17]=0;   //port0 第17 pin，灯灭

    }

将上述程序编译并下载到板子后，发现未能实现灯亮与灯灭交替变化的状态，那么接下来需要进行程序调试。

调试

打开调试窗口出现如下图的窗口。

图 12

图 13

2. 设置断点，断点设置好后（一次只能设置 4 个断点），按 F5 键进行调试。

图 14

如上图所示，运行到主循环。

3. 将之前运行过的 4 个断点注释掉，继续设置断点，并按 F5 键调试。

图 15

4. 调试结果如下图所示，发现当 int main() 函数都调试结束后， GPIO 的时钟并未使能，不难发现问题，即 GPIO 时钟并未打开。

图 16

因此，在 LPC802 使用手册中，我们需要找出如下图所示的外围时钟控制寄存器。

图 17

5. 找到该寄存器后，在 main() 函数中加入如下程序：

    SYSCON->SYSAHBCLKCTRL0|=(1<<6);//打开时钟

6. 加入打开时钟程序后，并继续调试，可发现 GPIO 时钟使能，如图 18 所示。

图 18

程序加入后，继续编译和载入板子，但是发现灯依旧没有变化，继续调试，检查 GPIO 输入输出方向是否是正确的。

图 19

程序调试后，发现 DIR0 没有任何变化，一直处于输入状态，并不是我们所需要的输出状态。因此，需要编写程序，改变其方向。

图 20

因此，在 main() 函数中添加程序如下所示。

GPIO->DIR[0]|=(1<<17);//将 GPIO 方向改为输出方向

如图 21 所示：

图 21

以上经程序调试后，灯实现了交替亮灭，程式编写完成。依此类推，如下程序可实现多灯交替亮灭。

SYSCON->SYSAHBCLKCTRL0|=(1<<6);

            GPIO->DIR[0]|=(1<<17);

            GPIO->DIR[0]|=(1<<8);

            GPIO->DIR[0]|=(1<<7);

            GPIO->DIR[0]|=(1<<9);

            GPIO->DIR[0]|=(1<<12);

        

         while(1)

           { 

           SDK_DelayAtLeastUs(200000);  //调用底层延迟函数

                GPIO->B[0][8]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][17]=1;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][9]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][17]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][9]=1;

                DK_DelayAtLeastUs(200000);

                GPIO->B[0][8]=1;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][12]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000);

                GPIO->B[0][8]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][12]=1;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][17]=1;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][7]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][17]=0;

                SDK_DelayAtLeastUs(200000); 

                GPIO->B[0][7]=1;

             }

图 22

总结

在编写程序过程中，需要配置时钟寄存器，最后还要设置为输出方式。当完成这些动作后，依旧无法通过控制 GPIO 实现控制灯的效果，那么可能出错的点是时钟没有被使能、寄存器配置错误或者 GPIO 的输入输出方向没有配置正确等。因此，需要特别注意以下几点：

在使用 GPIO 之前，要记得打开时钟。
在使用 GPIO 之前，要配置 GPIO 输入输出方向。
根据用户手册配置对应的寄存器。

参考资料

用户参考手册，4.pdf
LPC802 datasheet，6.pdf
LPC802 原理图，PDF

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