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7.4

實驗：使用寄存器點亮LED燈

7.4.1

硬件設計

野火啟明6M5開發(fā)板的LED電路圖如圖所示。圖中RA6M5芯片的P400、P403、P404引腳分別通過一個2.2 KΩ的限流電阻連接到LED1、LED2、LED3這三個用戶LED燈的陰極，LED燈的陽極連接到3.3V電源。而LED4是電源指示燈，只要開發(fā)板通電就會亮。

野火啟明4M2開發(fā)板的LED電路圖下圖所示。

野火啟明2L1開發(fā)板的LED電路圖下圖所示。

以上所示，三塊開發(fā)板的LED電路圖差別都不大，主要差別在于用于控制用戶LED燈的引腳不一樣，這一點在使用不同板子時需要注意一下引腳的配置。

7.4.2

軟件設計

7.4.2.1

新建工程

對于e²studio開發(fā)環(huán)境：拷貝一份我們之前新建的e2s工程模板“05_Template”，然后將工程文件夾重命名為“08_Register_LED”，最后再將它導入到我們的e²studio工作空間中。

對于Keil開發(fā)環(huán)境：拷貝一份我們之前新建的Keil工程模板“06_Template”，然后將工程文件夾重命名為“08_Register_LED”，并進入該文件夾里面雙擊Keil工程文件，打開該工程。

7.4.2.2

寄存器定義頭文件

當新建工程完成之后，工程里已經自動包含了這個定義寄存器的頭文件，比如：R7FA6M5BH.h頭文件。在這個頭文件里面，已經包含了芯片所有的寄存器定義，包括IOPORT外設的寄存器。

以啟明6M5開發(fā)板的RA6M5工程為例，我們在這里列出IOPORT部分寄存器定義（它們存在于寄存器定義頭文件R7FA6M5BH.h中）。

列表1:代碼清單8-1：R7FA6M5BH.h文件中的IOPORT部分寄存器定義

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/**
* @brief I/O Ports (R_PORT0)
*/
typedefstruct {/*!< (@ 0x40080000) R_PORT0?
,
→Structure */
union{
union{
__IOMuint32_tPCNTR1;/*!< (@ 0x00000000) Port?
,
→Control Register 1 */


struct{
__IOMuint32_tPDR :16;/*!< [15..0] Pmn?
,
→Direction */
__IOMuint32_tPODR :16;/*!< [31..16] Pmn?
,
→Output Data */
} PCNTR1_b;
} ;
struct{
union{
__IOMuint16_tPODR;/*!< (@ 0x00000000)?
,
→Output data register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
union{
__IOMuint16_tPDR;/*!< (@ 0x00000002)?
,
→Data direction register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
};
};
union{
union{
__IMuint32_tPCNTR2;/*!< (@ 0x00000004) Port?
,
→Control Register 2 */
struct{
__IMuint32_tPIDR :16;/*!< [15..0] Pmn Input?
__IM uint32_t EIDR : 16; /*!< [31..16] Pmn Event?
,
→Input Data */
} PCNTR2_b;
} ;
struct{
union{
__IMuint16_tEIDR;/*!< (@ 0x00000004)?
,
→Event input data register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
union{
__IMuint16_tPIDR;/*!< (@ 0x00000006)?
,
→Input data register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
};
};
union{
union{
__OMuint32_tPCNTR3;/*!< (@ 0x00000008) Port?
,
→Control Register 3 */
struct{
__OMuint32_tPOSR :16;/*!< [15..0] Pmn Output?
,
→Set */
__OMuint32_tPORR :16;/*!< [31..16] Pmn?
,
→Output Reset */
} PCNTR3_b;
} ;
struct{
union{
__OMuint16_tPORR;/*!< (@ 0x00000008)?
,
→Output set register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
union{
__OMuint16_tPOSR;/*!< (@ 0x0000000A)?
,
→Output reset register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
};
};
union{
union{
__IOMuint32_tPCNTR4;/*!< (@ 0x0000000C) Port?
,
→Control Register 4 */
struct{
__IOMuint32_tEOSR :16;/*!< [15..0] Pmn Event?
,
→Output Set */
__IOMuint32_tEORR :16;/*!< [31..16] Pmn Event?
,
→Output Reset */
} PCNTR4_b;
} ;
struct{
union{
__IOMuint16_tEORR;/*!< (@ 0x0000000C)?
,
→Event output set register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
union{
__IOMuint16_tEOSR;/*!< (@ 0x0000000E)?
,
→Event output reset register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
};
};
} R_PORT0_Type;/*!< Size = 16 (0x10) ?
,
→ */
/**
* @brief I/O Ports-PFS (R_PFS)
*/
typedefstruct {/*!< (@ 0x40080800) R_PFS?
,
→Structure */
__IOM R_PFS_PORT_Type PORT[15];/*!< (@ 0x00000000) Port?
,
→[0..14] */
} R_PFS_Type;/*!< Size = 960 (0x3c0) ?
,
→ */
/**
* @brief I/O Ports-MISC (R_PMISC)
*/
typedefstruct {/*!< (@ 0x40080D00) R_PMISC?
,
→Structure */
union{
__IOMuint8_tPFENET;/*!< (@ 0x00000000)?
,
→Ethernet Control Register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
__IMuint8_tRESERVED[2];
union{
__IOMuint8_tPWPR;/*!< (@ 0x00000003) Write-
,
→Protect Register */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
__IMuint8_tRESERVED1;
union{
__IOMuint8_tPWPRS;/*!< (@ 0x00000005) Write-
,
→Protect Register for Secure */
/* ... 代碼過長省略 ... */
} ;
__IMuint16_tRESERVED2[5];
__IOM R_PMISC_PMSAR_Type PMSAR[12];/*!< (@ 0x00000010) Port?
,
→Security Attribution Register */
} R_PMISC_Type;/*!< Size = 40 (0x28) ?
,
→ */
/** @addtogroup Device_Peripheral_peripheralAddr
* @{ 外設首地址
*/
#defineR_PORT0_BASE 0x40080000UL
#defineR_PORT1_BASE 0x40080020UL
#defineR_PORT2_BASE 0x40080040UL
#defineR_PORT3_BASE 0x40080060UL
#defineR_PORT4_BASE 0x40080080UL
#defineR_PORT5_BASE 0x400800A0UL
#defineR_PORT6_BASE 0x400800C0UL
#defineR_PORT7_BASE 0x400800E0UL
#defineR_PORT8_BASE 0x40080100UL
#defineR_PORT9_BASE 0x40080120UL
#defineR_PORT10_BASE 0x40080140UL
#defineR_PORT11_BASE 0x40080160UL
#defineR_PORT12_BASE 0x40080180UL
#defineR_PORT13_BASE 0x400801A0UL
#defineR_PORT14_BASE 0x400801C0UL
#defineR_PFS_BASE 0x40080800UL
#defineR_PMISC_BASE 0x40080D00UL
/** @addtogroup Device_Peripheral_declaration
* @{ 外設寄存器聲明（定義結構體指針，指向 IOPORT 寄存器首地址）
*/
#defineR_PORT0 ((R_PORT0_Type*) R_PORT0_BASE)
#defineR_PORT1 ((R_PORT0_Type*) R_PORT1_BASE)
#defineR_PORT2 ((R_PORT0_Type*) R_PORT2_BASE)
#defineR_PORT3 ((R_PORT0_Type*) R_PORT3_BASE)
#defineR_PORT4 ((R_PORT0_Type*) R_PORT4_BASE)
#defineR_PORT5 ((R_PORT0_Type*) R_PORT5_BASE)
#defineR_PORT6 ((R_PORT0_Type*) R_PORT6_BASE)
#defineR_PORT7 ((R_PORT0_Type*) R_PORT7_BASE)
#defineR_PORT8 ((R_PORT0_Type*) R_PORT8_BASE)
#defineR_PORT9 ((R_PORT0_Type*) R_PORT9_BASE)
#defineR_PORT10 ((R_PORT0_Type*) R_PORT10_
,
→BASE)
#defineR_PORT11 ((R_PORT0_Type*) R_PORT11_
,
→BASE)
#defineR_PORT12 ((R_PORT0_Type*) R_PORT12_
,
→BASE)
#defineR_PORT13 ((R_PORT0_Type*) R_PORT13_
,
→BASE)
#defineR_PORT14 ((R_PORT0_Type*) R_PORT14_
,
→BASE)
#defineR_PFS ((R_PFS_Type*) R_PFS_BASE)
#defineR_PMISC ((R_PMISC_Type*) R_PMISC_BASE)

7.4.2.3

hal_entry入口函數(shù)

一般來說，接下來我們應該在main函數(shù)里編寫我們的程序，但是使用FSP庫卻不一樣，在沒有使用RTOS的情況下，它規(guī)定以名為hal_entry的函數(shù)作為用戶應用程序的入口，因此我們應該在hal_entry入口函數(shù)下編寫我們的代碼。

實際上，當使用RTOS時，程序是從main函數(shù)開始進行線程調度；當沒有使用RTOS時，C語言程序的入口函數(shù)main函數(shù)調用了hal_entry函數(shù)。我們新建的工程是沒有選用RTOS的，因此，用戶程序是從hal_entry函數(shù)開始執(zhí)行。我們打開“srchal_entry.c”文件，在hal_entry函數(shù)里面編寫我們的代碼。

以啟明6M5開發(fā)板為例，RA6M5工程的hal_entry函數(shù)代碼如下所示。

注解

啟明4M2開發(fā)板和啟明2L1開發(fā)板的用戶可直接打開配套的“08_Register_LED”例程查看該代碼，限于篇幅，不在本章中貼出。

列表2:代碼清單8-2：hal_entry.c文件

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voidhal_entry(void)
{
/*TODO:add your own code here */
/* 取消寫保護 */
R_PMISC->PWPR =0;///< Clear BOWI bit -?
,
→writing to PFSWE bit enabled
R_PMISC->PWPR =1U<< BSP_IO_PWPR_PFSWE_OFFSET;?///< Set PFSWE bit -?
,
→writing to PFSregisterenabled
/* LED1：配置引腳 P400 對應的 PFS 寄存器 */
R_PFS->PORT[BSP_IO_PORT_04_PIN_00>>8].PIN[BSP_IO_PORT_04_PIN_00 &?
,
→0xFF].PmnPFS =
IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_OUTPUT | IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_LOW;
/* LED2：配置引腳 P403 對應的 PFS 寄存器 */
R_PFS->PORT[BSP_IO_PORT_04_PIN_03>>8].PIN[BSP_IO_PORT_04_PIN_03 &?
,
→0xFF].PmnPFS =
IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_OUTPUT | IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_LOW;
/* LED3：配置引腳 P404 對應的 PFS 寄存器 */
R_PFS->PORT[BSP_IO_PORT_04_PIN_04>>8].PIN[BSP_IO_PORT_04_PIN_04 &?
,
→0xFF].PmnPFS =
IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_OUTPUT | IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_LOW;
/** 此時 3 個 LED 燈的引腳默認輸出的是低電平
* 所以 3 個 LED 燈都會默認亮起來
* 我們在 while 循環(huán)里讓 LED1 閃爍：每秒鐘翻轉一次狀態(tài)
*/
while(1)
{
/* 翻轉 LED 燈：LED1 */
//R_PORT4->PODR |= 1<<(BSP_IO_PORT_04_PIN_00 & 0xFF);
//R_BSP_SoftwareDelay(1000, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
//R_PORT4->PODR &= (uint16_t)~(1 << (BSP_IO_PORT_04_PIN_00 & 0xFF));
//R_BSP_SoftwareDelay(1000, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
/* 或者也可以這樣用位異或操作來翻轉 LED1 */
R_PORT4->PODR ^=1<<(BSP_IO_PORT_04_PIN_00 &?0xFF);
R_BSP_SoftwareDelay(1000, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}
//這后面的代碼無需理會
#ifBSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}