I.MX6U 裸机开发10.GPIO按键实验

I.MX6U 裸机开发10.GPIO按键实验

• 一、原理图

• 1. 底板上按键的原理图
• 2. 核心板上的引脚
• 3. 开发步骤

• 二、程序编写

• 1. 创建工程文件夹
• 2. key文件

• key.h
• key.c

• key_init 函数设置引脚的复用、电气属性，首先在 fsl_iomuxc.h 里找到 UART1_CTS 寄存器：

• 0： SRE
• 2-1: 未使用
• 5-3：DSE
• 7-6：SPEED：设置速度，值如下：
• 10-8：未使用
• 11：ODE
• 12：PKE
• 13： PUE
• 15-14：PUS
• 16：HYS
• 31-17： 未使用

• key_get_value

• 3. main文件

• 三、链接文件四字节对齐

一、原理图

本项目实现轮询KEY0的状态值，并根据按键状态控制LED0和BEEP。

1. 底板上按键的原理图

实体图如下：

2. 核心板上的引脚

原理图如下所示：

可以看到KEY0 接到 UART1_CTS 上。
默认情况下，KEY0 为高，当按下KEY0 时， UART1_CTS 拉为低。

3. 开发步骤

1. 设置 UART1_CTS 复用为 GPIO
2. 设置 UART1_CTS 的电气属性
3. 配置 UART1_CTS 为输入模式
4. 读取 UART1_CTS 的值，即按键值

二、程序编写

1. 创建工程文件夹

从上章直接复制项目，将 Makefile 里的项目名称改成 key 。
在apps下新增 key.c和 key.h 文件。

2. key文件

key.h

//
// Created by Xundh on 2024/11/15.
//

#ifndef LEARN_I_MX6U_KEY_H

#include "fsl_common.h"
#include "fsl_iomuxc.h"
#include "MCIMX6Y2.h"

#define KEY0    0
#define KEY1    1

void key_init(void);
int key_get_value(int key);

#define LEARN_I_MX6U_KEY_H

#endif //LEARN_I_MX6U_KEY_H

key.c

key_init 函数设置引脚的复用、电气属性，首先在 fsl_iomuxc.h 里找到 UART1_CTS 寄存器：

可以看到，UART1_CTS_B复用为 GPIO1_IO18。

代码如下：

// 设置复用
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0);

设置电气属性，从参考手册找到设置电气属性寄存器：

逐位分析其功能：

0： SRE

用于设置引脚的转换速率，与GPIO输入功能无关，置0;

2-1: 未使用

5-3：DSE

设置引脚的驱动强度，输出使用，置0；

7-6：SPEED：设置速度，值如下：

• 00 SPEED_0_low_50MHz_ — 低速（50MHz）
• 01 SPEED_1_medium_100MHz_ — 中速（100MHz）
• 10 SPEED_2_medium_100MHz_ — 中速（100MHz）
• 11 SPEED_3_max_200MHz_ — 最高速（200MHz）
  这里设置为100M，值0b10。

10-8：未使用

11：ODE

• 0： ODE_0_Open_Drain_Disabled：开漏禁用
• 1： ODE_1_Open_Drain_Enabled：开漏启用
  这里使用0 开漏禁用。

12：PKE

Pull / Keep Enable Field（拉/保持使能字段）用于设置引脚的拉/保持功能。

• 0 PKE_0_Pull_Keeper_Disabled — 拉/保持禁用
• 1 PKE_1_Pull_Keeper_Enabled — 拉/保持启用

这里使用1，启用上拉。

13： PUE

Pull / Keep Select Field（拉/保持选择字段）用于设置引脚的拉/保持功能。
0 PUE_0_Keeper — 保持
1 PUE_1_Pull — 拉

这里使用值1，设置上拉。

15-14：PUS

Pull Up / Down Config. Field（上拉/下拉配置字段）用于设置引脚的上拉或下拉电阻。

• 00 PUS_0_100K_Ohm_Pull_Down — 100K 欧姆下拉
• 01 PUS_1_47K_Ohm_Pull_Up — 47K 欧姆上拉
• 10 PUS_2_100K_Ohm_Pull_Up — 100K 欧姆上拉
• 11 PUS_3_22K_Ohm_Pull_Up — 22K 欧姆上拉

这里设置 11， 22K上拉。

16：HYS

Hyst. Enable Field（迟滞使能字段）用于设置引脚的迟滞功能。

• 0 HYS_0_Hysteresis_Disabled — 迟滞禁用
• 1 HYS_1_Hysteresis_Enabled — 迟滞启用
  这里设置为0。

31-17： 未使用

最终设置值为 0xF080：

// 设置电气属性
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18, 0xF080);

key_get_value

/**
 * @brief 获取按键值,加消抖
 * @param key 按键编号
 * @return 按键值
 */
int key_get_value(int key)
{
    int ret = 0;
    switch(key)
    {
        case KEY0:
            if((GPIO1->DR & (1 << 18)) == 0)
            {
                delay(10);
                if((GPIO1->DR & (1 << 18)) == 0)
                    ret = 0;
            }
            else
                ret = 1;
            break;
        case KEY1:
            break;
    }
    return ret;
}

3. main文件

#include "inc/main.h"
#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"

int main(void)
{
    clk_enable();   /* 使能外设时钟 */
    led_init();     /* 初始化LED */
    beep_init();    /* 初始化蜂鸣器 */

    while(1) {
        int key_val = key_get_value(KEY0);
        if(key_val == 0) {
            led_switch(LED0, LED_ON);
            beep_switch(BEEP_ON);
        } else {
            led_switch(LED0, LED_OFF);
            beep_switch(BEEP_OFF);
        }
    }
    return 0;
}

烧录程序，本程序效果是按下 KEY0， LED0会亮并发出BEEP声音。
由于本项目使用的轮询方式会阻塞程序运行，后面的章节会改用中断重新实现按键读取功能。

三、链接文件四字节对齐

正点原子的官方视频里，出现了段地址对齐问题。不过我的测试没有发生这种情况。
据教程描述，问题现象是编译后烧录的程序无法正常工作，检查 beep.dis，发现 _bss_start 段的地址不是四字节 对齐的。
修正方式是，修改 链接脚本文件，

SECTIONS{
    . = 0x87800000;
    .text :
    {
        obj/start.o
        *(.text)
    }
    .rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}
    .data ALIGN(4) : {*(.data)}
    . = ALIGN(4);              # 这里是添加的一行
    __bss_start = . ;
    .bss ALIGN(4) : {*(.bss) *(COMMON)}
    __bss_end=.;
}

添加的行是 . = ALIGN(4); ， 这句的意思是在这里加定位计数器，. 是四字节对齐的，再把点赋值给__bss_start。