SAM4E單片機之旅——6、LED閃爍之按鈕控制

　　現在試試用按鈕控制LED燈……讓LED在一個按鈕按下時亮起;彈起時滅掉。

　　主要目的是學習GPIO的輸入及中斷。

　　一、 電路

　　圖中的J39-n是幾個跳線插座，位置在開發板LCD附近，往下進行前要先確保跳線是接通的。

　　可以看到，當按鈕按下時，引腳接地。即若引腳接個上拉電阻，則在按鈕彈起狀態下，引腳處于高電平狀態;而在按鈕按下時，則處于低電平狀態。

　　這次使用的按鈕是BP3，即PA20引腳;LED為藍色LED，即PA0。

　　二、 最簡單的辦法

　　在開發版重置時，所有的引腳就默認接了上拉電阻。

　　所以，直接使用一根杜邦線將PA20和PA0短接，就可以用BP3控制藍色LED了。

　　三、 稍微有技術含量的思路

　　假設，身邊不存在杜邦線……

　　那么很直接的思路就是根據按鈕引腳的電平，來控制LED燈引腳的電平。可以選擇通過不斷查詢來獲取按鈕引腳的電平狀態，但我們現在使用更高級的武器：中斷。

　　我們讓按鈕引腳在電平變換時產生一個中斷，然后在中斷服務函數中控制LED引腳電平。

　　四、 LED引腳的配置

　　這個配置已經做過多次了……

　　五、 輸入引腳的配置

　　1. 啟用PIO控制器的時鐘。啟用中斷、獲取引腳電平需要開啟相應PIO控制器的時鐘。

　　1PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_PIOA);

　　2. 引腳配置為僅做輸入用途

　　#define BUTTON_PIO PIO_PA20

　　/* 使用PIO控制器控制引腳 */

　　PIOA->PIO_PER = BUTTON_PIO;

　　/* 禁用引腳輸出，即按鈕引腳僅做為輸入引腳 */

　　PIOA->PIO_ODR = BUTTON_PIO;

　　3. 啟用上拉電阻。默認情況下無需做此設置。但配置時需要注意，在啟用上拉電阻前需要禁用下拉電阻。

　　/* 啟用上拉電阻(不過重置時就是默認啟用的) */

　　PIOA->PIO_PPDDR = BUTTON_PIO;

　　PIOA->PIO_PUER = BUTTON_PIO;

　　4. 啟用中斷。

　　/* 啟用中斷 */

　　PIOA->PIO_IER = BUTTON_PIO;

　　/* 不使用額外中斷控制模式 */

　　PIOA->PIO_AIMDR = BUTTON_PIO;

　　/* NVIC中啟用中斷 */

　　NVIC_ClearPendingIRQ(PIOA_IRQn);

　　NVIC_SetPriority(PIOA_IRQn, 0);

　　NVIC_EnableIRQ(PIOA_IRQn);

　　這樣，該引腳就會在輸入電平的上升沿及下降沿，即按鈕彈起及按下時，產生中斷了。

　　六、 錯誤的的中斷配置

　　GPIO可以選擇一些額外的中斷控制模式：上升沿觸發，下降沿觸發，低電平觸發，高電平觸發。為使引腳在檢測到上升沿或下降沿時均觸發中斷，做了以下配置：

　　/* 注：這是錯誤的做法 */

　　/* 啟用額外中斷控制模式 */

　　PIOA->PIO_AIMER = BUTTON_PIO;

　　/* 選擇邊沿觸發 */

　　PIOA->PIO_ESR = BUTTON_PIO;

　　/* 上升和下降沿 */

　　PIOA->PIO_REHLSR = BUTTON_PIO;

　　PIOA->PIO_FELLSR = BUTTON_PIO;

　　這樣做的后果是，只會在下降沿觸發中斷。原因是，上面提到的幾種中斷模式中，只能使用一種——即最后的語句配置的“下降沿/低電平”觸發中斷。

　　而在不啟用額外中斷控制時，則會在兩種邊沿都會觸發中斷。

　　七、 中斷服務函數

　　有這樣幾個寄存器：

　　PIO_ELSR——用來表示觸發中斷的是電平還是邊沿

　　PIO_FRLHSR——用來表示觸發中斷的是下降沿或低電平，還是上升沿或高電平

　　很遺憾，在不使用額外中斷控制模式下，這些寄存器都是無效果的。

　　但可以通過讀取PIO_PDSR寄存器來直接確定引腳的電平。需要注意，使用這個寄存器時，需要先開啟PIO控制器的時鐘。

　　代碼邏輯比較簡單：

　　#define LED_PIO PIO_PA0

　　void PIOA_Handler()

　　{

　　/* 獲取中斷的狀態，同時拉低中斷 */

　　uint32_t status = PIOA->PIO_ISR;

　　/* 先確定是否是由按鈕引腳觸發的中斷 */

　　if ((status & BUTTON_PIO) != 0)

　　{

　　if (PIOA->PIO_PDSR & BUTTON_PIO)

　　{

　　/* 高電平，按鈕彈起 */

　　PIOA->PIO_SODR = LED_PIO;

　　}

　　else

　　{

　　/* 低電平，按鈕按下 */

　　PIOA->PIO_CODR = LED_PIO;

　　}

　　}

　　}