【GD32450I-EVAL】+ 03库函数基础使用方法-以按键中断为例

上篇 "【GD32450I-EVAL】+ 02软件开发环境配置(KEIL 5)与流水灯测试" 介绍了软件开发环境的配置，这篇我们来看看GD32库函数的基础使用方法。

之前使用过STM32单片机，对比现在的GD32，使用库函数开发，编程思路基本一致，只是用到的库函数名称不一样，

下面以光盘资料中的 "03_GPIO_KeyBoard_Interrupt_mode"为例，分析一下库函数的使用方法。

 

1 程序分析

首先看一下例程中的主函数部分：

int main(void)
{  
    gd_eval_key_init(KEY_TAMPER, KEY_MODE_EXTI);
    gd_eval_led_init(LED1);
    while(1)
    {
    }
}

逻辑很简单，就是按键和LED进行初始化配置，然后就进入while(1)死循环中，监测中断的发生。

 

1.1 按键配置

先来看一下按键的初始化部分：

void gd_eval_key_init(key_typedef_enum key_num, keymode_typedef_enum key_mode)
{
    /* enable the key clock */
    rcu_periph_clock_enable(KEY_CLK[key_num]);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_SYSCFG);

    /* configure button pin as input */
    gpio_mode_set(KEY_PORT[key_num], GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,KEY_PIN[key_num]);

    if (key_mode == KEY_MODE_EXTI) 
    {
        /* enable and set key EXTI interrupt to the lowest priority */
        nvic_irq_enable(KEY_IRQn[key_num], 2U, 0U);

        /* connect key EXTI line to key GPIO pin */
        syscfg_exti_line_config(KEY_PORT_SOURCE[key_num], KEY_PIN_SOURCE[key_num]);

        /* configure key EXTI line */
        exti_init(KEY_EXTI_LINE[key_num], EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
        exti_interrupt_flag_clear(KEY_EXTI_LINE[key_num]);
    }
}

 

1.1.1 时钟配置

首先是使能按键引脚的时钟源，包括GPIO时钟和RCU时钟，通过rcu_periph_clock_enable() 调用函数来完成。

该函数就是操作寄存器：

void rcu_periph_clock_enable(rcu_periph_enum periph)
{
    RCU_REG_VAL(periph) |= BIT(RCU_BIT_POS(periph));
}

 

1.1.2 GPIO配置

然后是按键GPIO的模式配置，通过调用gpio_mode_set() 函数来完成，该函数的声明为：

void gpio_mode_set(uint32_t gpio_periph,uint32_t mode,uint32_t pull_up_down,uint32_t pin);

参数：

gpio_periph ：GPIO外设选

GPIOx (x = A,B,C,D,E,F,G,H,I)

mode:GPIO 引脚模式

GPIO_MODE_INPUT: 输入模式

GPIO_MODE_OUTPUT: 输出模式

GPIO_MODE_AF: 复用功能模式

GPIO_MODE_ANALOG: 模拟信号模式

pull_up_dowm:GPIO 引脚 “上/下拉” 设置

GPIO_PUPD_NONE: 无上/下拉

GPIO_PUPD_PULLUP: 上拉模式

GPIO_PUPD_PULLDOWN: 下拉模式

pin:GPIO 引脚选择

GPIO_PIN_x (x=0..15), GPIO_PIN_ALL

另外，这里GPIO外设与引脚使用了数组与宏定义管理，如：

 gpio_mode_set(KEY_PORT[key_num], GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,KEY_PIN[key_num]);

这句中的KEY_PORT[key_num] 与KEY_PIN[key_num] （函数调用时传入的key_num为KEY_TAMPER），找到其定义，在 "gd32f450i_eval.h"与"gd32f450i_eval.c"中有：

#define TAMPER_KEY_PIN                   GPIO_PIN_13
#define TAMPER_KEY_GPIO_PORT             GPIOC

static uint32_t KEY_PORT[KEYn] = {WAKEUP_KEY_GPIO_PORT, 
                                  TAMPER_KEY_GPIO_PORT,
                                  USER_KEY_GPIO_PORT};

static uint32_t KEY_PIN[KEYn] = {WAKEUP_KEY_PIN, TAMPER_KEY_PIN,USER_KEY_PIN};

所以板子上Tamper这个用户按键对应的PC13脚就是通过这样的方式定义的。

 

1.1.3 中断配置

接着是中断的配置，包括NVIC的配置和EXTI配置：

nvic_irq_enable(KEY_IRQn[key_num], 2U, 0U);
syscfg_exti_line_config(KEY_PORT_SOURCE[key_num], KEY_PIN_SOURCE[key_num]);

配置完后，将设置的参数初始化进行生效:

exti_init(KEY_EXTI_LINE[key_num], EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
exti_interrupt_flag_clear(KEY_EXTI_LINE[key_num]);

 

1.2 LED配置

再来看一下LED的初始化部分：

void gd_eval_led_init (led_typedef_enum lednum)
{
    /* enable the led clock */
    rcu_periph_clock_enable(GPIO_CLK[lednum]);
    
    /* configure led GPIO port */ 
    gpio_mode_set(GPIO_PORT[lednum], GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN[lednum]);
    gpio_output_options_set(GPIO_PORT[lednum], GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN[lednum]);

    GPIO_BC(GPIO_PORT[lednum]) = GPIO_PIN[lednum];
}

首先还是调用rcu_periph_clock_enable() 函数来使能时钟，然后调用gpio_mode_set() 函数来设置模式。

另外，LED的控制引脚作为输出模式，还要调用gpio_output_options_set() 函数来设置输出配置：

void gpio_output_options_set(uint32_t gpio_periph,uint8_t otype,uint32_t speed,uint32_t pin);

参数：

gpio_periph : GPIO外设选择

GPIOx (x = A,B,C,D,E,F,G,H,I)

otype : GPIO 引脚输出模式

GPIO_OTYPE_PP: 推挽模式（push pull mode）

GPIO_OTYPE_OD: 开漏模式（open drain mode）

speed : GPIO 引脚最大输出速度（频率）

GPIO_OSPEED_2MHZ: 2MHz

GPIO_OSPEED_25MHZ: 25MHz

GPIO_OSPEED_50MHZ: 50MHz

GPIO_OSPEED_200MHZ: 200MHz

pin : GPIO 引脚选择

GPIO_PIN_x (x=0..15), GPIO_PIN_ALL

程序中使用的是：推挽模式输出，速度50MHz。LED

最后，使用GPIO_BC() 将GPIO引脚清零（Bit Clear），即低电平，这样，LED默认就是熄灭状态。

 

1.3 中断处理函数

中断函数在“gd32f4xx_it.c”文件中：

void EXTI10_15_IRQHandler(void)
{
    if(RESET != exti_interrupt_flag_get(EXTI_13))
    {
        gd_eval_led_toggle(LED1);
    }
    exti_interrupt_flag_clear(EXTI_13);
}

当检测到按键按下时，会触发中断处理函数，这时，调用gd_eval_led_toggle() 来翻转电平，实现LED的点亮。

这个函数实际是调用库函数中的GPIO_TG() 函数：

void gd_eval_led_toggle(led_typedef_enum lednum)
{
    GPIO_TG(GPIO_PORT[lednum]) = GPIO_PIN[lednum];
}

翻转过LED后，调用exti_interrupt_flag_clear() 来清除中断标志。

 

2 程序编译下载

编译一下，可以看到如下编译信息：

...省略若干行
compiling gd32f450i_eval.c...
assembling startup_gd32f450.s...
linking...
Program Size: Code=1564 RO-data=460 RW-data=100 ZI-data=1028  
FromELF: creating hex file...
".\output\GD32450I_EVAL.axf" - 0 Error(s), 0 Warning(s).
Build Time Elapsed:  00:00:14

这里顺便说名一下这几个Program Size：

Code 是代码占用的空间。 Code=1564，即1564字节，1K多。

RO-data 是 Read Only 只读常量的大小，如const型。 RO-data=460，即460字节。

RW-data 是 Read Write 可读可写变量的大小，初始化时已经赋值的。 RW-data=100，即100字节。

ZI-data 是 Zero Initialize 没有初始化的可读可写变量的大小，没有初始化的变量都赋值一个0。 ZI-data=1028，即1028字节，1K多一点。

其中：

RW + ZI就是程序总共使用的RAM字节数。

RAM就是掉电后丢失的那种（类比计算机的内存，从来存放程序运行时的数据），这个板子的RAM（内部SRAM）有256KB。

Code + RO + RW就是程序下载到Flash中的字节数。

Flash就是掉电后不会丢失的那种，这个板子的内部Flash有3MB。

注：

      虽然RAM中存储了RW与ZI变量数据，但Flash中也要存RW，因为RAM掉电后数据就丢失，而Flash可以不包含ZI，因为ZI数据都是0，只要程序运行前将ZI数据所在的区域都清0即可，包含进去则浪费存储空间。

 

3 效果展示

按下按键，LED亮起，再次按下，LED熄灭。

 

本帖最后由 DDZZ669 于 2020-9-18 22:05 编辑

兆易GD32450I-EVAL

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