Texas Instruments 系列：Tiva C Series TM4C123G (基于 Cortex-M4)_（7）.TM4C123GGPIO接口编程.docxVIP

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TM4C123GGPIO接口编程

1.GPIO接口概述

GPIO（GeneralPurposeInput/Output）接口是单片机中非常常见且重要的外设之一。GPIO端口可以配置为输入或输出，用于连接外部设备和传感器。在TivaC系列TM4C123G中，GPIO接口非常灵活，支持多种配置模式，包括数字输入/输出、模拟输入、外设功能复用等。

1.1GPIO端口和引脚

TM4C123G包含多个GPIO端口，每个端口包含多个引脚。每个引脚可以独立配置为输入或输出。端口通常用字母表示，如A、B、C等，每个端口包含8个引脚，用数字0-7表示。例如，PA0表示端口A的第0个引脚。

1.2GPIO寄存器

GPIO接口的配置和操作是通过访问特定的寄存器来实现的。主要寄存器包括：

GPIO_DATA：用于读取或写入引脚的当前状态。

GPIO_DIR：用于配置引脚的方向，是输入还是输出。

GPIO_AFSEL：用于选择引脚的复用功能。

GPIO_DEN：用于启用或禁用引脚的数字功能。

GPIO_PCTL：用于配置引脚的外设功能。

GPIO_IS：用于配置引脚的中断触发方式（电平或边沿）。

GPIO_IBE：用于配置引脚的中断边沿检测方式（双边沿或单边沿）。

GPIO_IEV：用于配置引脚的中断事件类型（上升沿或下降沿）。

GPIO_ICR：用于清除引脚的中断标志。

GPIO_IM：用于启用或禁用引脚的中断。

2.GPIO端口初始化

在使用GPIO接口之前，需要先进行端口的初始化配置。初始化过程包括配置引脚的方向、启用数字功能、配置外设功能等。

2.1配置引脚方向

配置引脚的方向是通过设置GPIO_DIR寄存器来实现的。以下是一个简单的示例，将PA0配置为输出：

#includestdint.h

#includetm4c123gh6pm.h

//配置PA0为输出

voidGPIO_Init(void){

//1.使能端口A的时钟

SYSCTL_RCGCGPIO_R|=SYSCTL_RCGCGPIO_R0;

//2.等待时钟稳定

while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R0)==0){

//等待端口A时钟稳定

}

//3.选择引脚为数字功能

GPIO_PORTA_AMSEL_R=~0x01;//清除PA0的模拟功能

GPIO_PORTA_DEN_R|=0x01;//启用PA0的数字功能

//4.配置PA0为输出

GPIO_PORTA_DIR_R|=0x01;//设置PA0为输出

GPIO_PORTA_DATA_R=~0x01;//清除PA0的当前状态

}

2.2启用数字功能

启用数字功能是通过设置GPIO_DEN寄存器来实现的。以下是一个示例，启用PA0的数字功能：

//启用PA0的数字功能

voidGPIO_EnableDigital(void){

GPIO_PORTA_DEN_R|=0x01;//启用PA0的数字功能

}

2.3配置外设功能

配置外设功能是通过设置GPIO_AFSEL和GPIO_PCTL寄存器来实现的。以下是一个示例，将PA0配置为I2C功能：

//配置PA0为I2C功能

voidGPIO_ConfigI2C(void){

//1.选择PA0为复用功能

GPIO_PORTA_AFSEL_R|=0x01;//选择PA0为复用功能

//2.配置PA0的复用功能

GPIO_PORTA_PCTL_R=(GPIO_PORTA_PCTL_R~0x0000000F)|0//配置PA0为I2C功能

//3.禁用模拟功能

GPIO_PORTA_AMSEL_R=~0x01;//清除PA0的模拟功能

//4.启用数字功能

GPIO_PORTA_DEN_R|=0x01;//启用PA0的数字功能

//5.配置引脚为外设功能

GPIO_PORTA_DIR_R|=0x01;//设置PA0为输出

}

3.GPIO输入输出操作

完成GPIO端口的初始化后，可以通过读写GPIO_DATA寄存器来实现引脚的输入输出操作。

3.1读取GPIO输入

读取GPIO输入是通过GPI