嵌入式系统GPIO 输入输出实验报告

一、实验目的

1、能够使用GPIO的输入模式读取开关信号。 2、掌握GPIO相关寄存器的用法和设置。 3、掌握用C语言编写程序控制GPIO。

二、实验环境

PC机

一台

ADS 集成开发环境 一套

EasyARM2131教学实验平台 一套

三、实验内容

1.实验通过跳线 JP8 连接KEY1与，程序检测按键KEY1 的状态，控制蜂鸣器BEEP 的鸣叫。按下KEY1，蜂鸣器鸣叫，松开后停止蜂鸣。（调通实验后，改为KEY3键进行输入）。

2.当检测到KEY1有按键输入时点亮发光二极管LED4并控制蜂鸣器响，软件延时后关掉发光管并停止蜂鸣，然后循环这一过程直到检测按键没有输入。（键输入改为键KEY4，发光管改为LED6）。

3.结合实验三，当按下按键Key1时，启动跑马灯程序并控制蜂鸣器响，软件延时后关掉发光管并停止蜂鸣，然后循环这一过程直到检测按键再次按下。

四、实验原理

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 。

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 按键电路原理图

实验通过跳线 JP8 连接，程序检测按键KEY1 的状态，控制蜂鸣器BEEP 的鸣叫。按下KEY1，蜂鸣器鸣叫，松开后停止蜂鸣。

在这个实验中，需要将按键KEY1 输入口 设为输入口而蜂鸣器控制口 设置为输出口。蜂鸣器电路如图 所示，当跳线JP6 连接蜂鸣器时， 控制蜂鸣器，低电平时蜂鸣器鸣叫。LED灯电路如图所示，低电平时灯亮。

图 蜂鸣器控制电路

图 LED 控制电路

程序首先设置管脚连接寄存器PINSEL0 和PINSEL1，设置 为输入，设置， 为输出。然后检测端口 的电平，对, 进行相应的控制，流程图如图 所示，实现程序见程序清单 。

图 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 启动集成开发环境，选择ARM Executable Image for lpc2131工程模板建立一

个工程BEEP_key。

② 在user组里编写主程序代码。

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。 ⑤ 选择Project->Debug，启动AXD进行JLINK仿真调试。 ⑥ 全速运行程序，程序将会在的主函数中停止。如下图所示：

⑦ 单击Context Variable图标按钮（或者选择Processor Views->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System Views->Debugger Internals 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。如下图所示：

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。如下图所示：

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与相连，按下Key1时，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。

图 未按下Key1时IO0PIN的值 图 按下Key1时IO0PIN的值

现象描述：按下KEY1，蜂鸣器鸣叫，松开后停止蜂鸣。 源代码：

#include \"\"

const uint32 BEEP = 1 << 7;

图 未按下KEY1时IO0PIN的值 图 按下KEY1后IO0PIN的值

对比图和，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，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，与图对比，发现第8位由1变为0，BEEP对应管脚，这说明BEEP的控制是对的。 现象描述：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：

#include \"\"

const uint32 BEEP = 1 << 7;