Microchip 系列：SAM L21 系列 (超低功耗)_（5）.外设功能与接口.docxVIP

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外设功能与接口

1.GPIO(通用输入输出)接口

1.1GPIO原理

GPIO（GeneralPurposeInput/Output）接口是单片机中最基本的外设之一，用于实现与外部设备的数字输入和输出。SAML21系列的GPIO接口具有以下特点：

多功能引脚：每个GPIO引脚可以配置为多种功能，包括数字输入、数字输出、外部中断、模拟输入等。

低功耗模式：支持在不同的低功耗模式下保持引脚状态，以减少功耗。

高速切换：支持高速的输入输出切换，适用于高速数据传输和实时控制应用。

1.2GPIO配置

在SAML21系列中，GPIO引脚的配置主要通过PORT和PIO模块来实现。以下是一些常见的配置步骤：

启用GPIO模块时钟：

首先，需要启用GPIO模块的时钟，以便能够访问其寄存器。

//启用PORT模块时钟

voidenable_gpio_clock(uint8_tport){

if(port4){

REG_PMC_PCER0=(1(ID_PORTA+port));

}else{

REG_PMC_PCER1=(1(ID_PORTA+port-4));

}

}

配置GPIO引脚方向：

可以通过设置PINCFG寄存器来配置引脚的方向（输入或输出）。

//配置引脚方向

voidconfigure_gpio_direction(uint8_tport,uint8_tpin,boolis_output){

if(is_output){

REG_PORT_DIRSET(port)=(1pin);

}else{

REG_PORT_DIRCLR(port)=(1pin);

}

}

设置GPIO引脚输出电平：

通过设置OUTSET和OUTCLR寄存器来控制引脚的输出电平。

//设置引脚输出电平

voidset_gpio_output_level(uint8_tport,uint8_tpin,boollevel){

if(level){

REG_PORT_OUTSET(port)=(1pin);

}else{

REG_PORT_OUTCLR(port)=(1pin);

}

}

读取GPIO引脚电平：

通过读取IN寄存器来获取引脚的当前电平。

//读取引脚电平

boolget_gpio_input_level(uint8_tport,uint8_tpin){

return(REG_PORT_IN(port)(1pin))?true:false;

}

1.3GPIO示例

以下是一个简单的示例，展示了如何配置和使用GPIO引脚。

#includesam.h

#defineLED_PIN17

#defineLED_PORT1

voidgpio_init(void){

//启用PORT模块时钟

enable_gpio_clock(LED_PORT);

//配置引脚方向为输出

configure_gpio_direction(LED_PORT,LED_PIN,true);

}

voidtoggle_led(void){

staticboolled_state=false;

//切换LED状态

led_state=!led_state;

set_gpio_output_level(LED_PORT,LED_PIN,led_state);

}

intmain(void){

//初始化GPIO

gpio_init();

while(1){

//切换LED状态

toggle_led();

//延时500ms

for(uint32_ti=0;i500000;i++){

__NOP();

}

}

}

1.4GPIO中断配置

GPIO引脚可以配置为外部中断源，通过PINCFG和PMU