ARM LPC21XX GPIO详解：从点灯实验到流水灯

"LPC21XX系列微控制器的GPIO接口及其应用" 在嵌入式系统领域，LPC21XX系列是由NXP Semiconductors（原飞利浦半导体）推出的基于ARM7TDMI内核的微控制器。这些芯片以其高性能、低功耗和丰富的外设集而受到广泛的欢迎，特别适合于各种嵌入式应用，如工业控制、消费电子和通信设备等。本教学典例主要针对初学者，详细解析了如何利用LPC21XX，特别是LPC2124型号进行GPIO（通用输入输出）操作，以实现基础的硬件控制，例如流水灯实验。 GPIO是微控制器中非常重要的组成部分，它允许MCU与外部世界进行双向通信。LPC2124拥有46个GPIO引脚，分为P0[31:0]和P1[31:16]两组，但其中的P0.26和P0.31未被使用。这些GPIO口具有以下特点： 1. **单个位的方向控制**：每个GPIO口可以独立设置为输入或输出模式，这使得用户可以根据需求灵活配置每个引脚的功能。 2. **单独控制输出的置位和清零**：在输出模式下，每个GPIO口的电平可以独立设置，即可以单独对每个引脚进行置1或清0的操作。 3. **默认为输入模式**：在复位状态下，所有GPIO口默认为输入，保证了系统的安全性。 LPC2124的GPIO功能与其他功能单元复用，因此需要通过PINSEL（引脚选择）寄存器来配置。PINSEL0、PINSEL1和PINSEL2是用于指定引脚功能的寄存器，它们决定了GPIO口与其他外设的连接。当设置某个引脚为GPIO功能时，其他关联的功能将被禁用，实现了引脚的独立配置。 PINSEL寄存器的地址和访问权限如下： - PINSEL0：地址0xE002C000，读/写，复位值0x00000000 - PINSEL1：地址0xE002C004，读/写，复位值0x00000000 - PINSEL2：地址0xE002C014，读/写，复位值0x00000000 通过修改这些寄存器的位设置，用户可以指定特定引脚为GPIO或其他功能，如UART、SPI、I2C等。例如，PINSEL0寄存器的某些位对应于P0口的某些引脚，通过查阅相应的寄存器描述表（如表4-2所示），可以确定如何配置这些引脚。 在实际应用中，例如按键控制流水灯的实验，开发者首先需要将所需的LED引脚配置为输出，并将按键引脚设置为输入。然后，根据按键状态改变GPIO口的输出电平，实现灯光的流动效果。这种基本的实验有助于理解GPIO的使用，为进一步的嵌入式系统开发打下坚实的基础。 LPC21XX系列，尤其是LPC2124，提供了一个强大的平台，适合初学者进行ARM微控制器的学习。通过掌握GPIO的使用，开发者能够有效地控制外部硬件，实现各种复杂的嵌入式系统设计。通过Proteus这样的仿真工具，学习过程变得更加直观和高效，让学习者能够在不涉及实物硬件的情况下，进行模拟测试和调试。