Информация  |  Продукция  |  Производители  |  О Компании  |  Поставка  |  Контакты  |  Для наших клиентов
ОБМЕН ОПЫТОМ
ПРОДУКЦИЯ

Как управлять периферийными узлами микроконтроллеров EFR32, например, как помигать светодиодом?

13.2.2019

Вопрос:

Как управлять периферийными узлами микроконтроллеров EFR32, например, как помигать светодиодом?

Ответ:

Перед началом программирования периферийных узлов (ПУ) микроконтроллеров EFR32 необходимо вооружиться двумя техническими документами, которые называются  Datasheet [1] и Reference Manual [2].  Первый документ выпускается производителем на каждый конкретный артикул. Он содержит  перечень ПУ в микросхеме  и дает привязку ПУ к конкретным выводам микросхемы. Детальное описание архитектуры  и всех  режимов работы ПУ можно найти в документах, которые называются Reference Manual и выпускаются на группу микроконтроллеров со сходными ПУ. 

Чтобы упростить  разработку конечного приложения Silabs предоставляет  библиотеки (CMSISemlib), которые  содержат набор необходимых переменных и стандартных функций для  работы с периферийными узлами микрконтроллеров Silabs. Подробное описание всех функций можно найти в онлайн справочнике по emlib и CMSIS [3]. Использование бибилотек emlib и CMSIS позволяет избежать программирования на уровне регистров.

Работа с GPIO

Архитектура GPIO и режимы работы подробно описаны в Reference Manual [2]. Там можно найти информацию о возможных режимах работы каждого конкретного выхода микросхемы. Каждый выход GPIO можно сконфигурировать определенным образом, в зависимости от поставленной задачи. Наиболее часто используются следующие режимы работы:

– Настройка GPIO на вход или выход (Input Mode/Output Mode);

– Подтяжка GPIO к «земле» либо к «питанию» (Pull-Down, Pull-Up);

– Настройка комплементарного выхода (Push-Pull);

– Настройка выхода с открытым коллектором (Open Drain);

– Также возможно использование альтернативных функций (подключение к АЦП, ЦАП, UART и др.)

 

Конфигурация GPIO

Рисунок 1 – Конфигурация GPIO.

 

Выводы GPIO объединены в несколько шестнадцатиразрядных портов. Каждый порт имеет буквенное обозначение (A,B,C и т.д.), а каждый вывод внутри порта обозначен цифрами, таким образом, выводы имеют обозначение вида PA1. Каждый вывод GPIO соответствует физическому выводу самой микросхемы, согласно Datasheet [1] (Например, выводу 26, микросхемы EFR32MG12, в корпусе QFN48, соответствует вывод GPIO PA1).


Выводы микроконтроллера EFR32

Рисунок 2 – Выводы микроконтроллера EFR32MG12.


CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard) – это независимый от производителя уровень аппаратной абстракции для серии ядер Cortex-M. CMSIS предоставляет последовательные и простые интерфейсы для ядра, его периферии и операционных систем реального времени.

Библиотека emlib – это низкоуровневая библиотека поддержки периферийных устройств для микроконтроллеров EFM32, EZR32 и EFR32  компании Silicon Laboratories. Библиотека содержит описание всех периферийных узлов для каждого конкретного микроконтроллера, основные функции для работы с ними и перечисления возможных режимов работы, которыми оперируют функции. В Таблице 1 содержится пример перечисления основных режимов работы GPIO.

 

Таблица 1 – Пример перечисления GPIO_Mode_TypeDef 

Имя переменной

Описание

gpioModeInput 

Настройка GPIO на вход

gpioModePushPull 

Настройка комплементарного выхода

gpioModeWiredAnd 

Настройка выхода с открытым коллектором

 

Например, если к выводу PA6 микроконтроллера подключена кнопка, и мы хотим опрашивать ее состояние, то необходимо сконфигурировать вывод соответствующим образом. В библиотеке emlib за это отвечает функция GPIO_PinModeSet(). Аргументами функции, в данном случае, будут являться порт A (gpioPortA), номер пина (6), а также необходимый режим конфигурации. Возможные режимы конфигурации GPIO описаны в перечислении GPIO_Mode_TypeDef. В данном случае, необходимо использовать настройку пина на вход (gpioModeInput). Таким образом, вызов функции будет выглядеть следующим образом:

 

GPIO_PinModeSet(gpioPortA,6, gpioModeInput, 1);

           

В демонстрационных проектах, для отладочных плат EFR32, в файле hal-config-board.h можно найти имена различных периферийных узлов и соответствующие им порты и пины.

Например, кнопка «BUTTON отладочной платы задана в этом файле следующим образом:

 

#define BSP_BUTTON0_PIN                               (6U)

           #define BSP_BUTTON0_PORT                              (gpioPortF)

 

Таким образом, в демонстрационных проектах вместо порта и пина можно указывать конкретные имена узлов:

 

GPIO_PinModeSet(BSP_BUTTON0_PORT,BSP_BUTTON0_PIN, gpioModeInput, 1);

 

В демонстрационных проектах ZigBee и Thread, для настройки периферии можно использовать специальный инструмент Simplicity Studio Hardware Configurator.  Hardware Configurator представляет собой графический интерфейс, позволяющий быстро сконфигурировать необходимые периферийные узлы. Более подробную информацию об использовании Hardware Configurator можно найти в Simplicity Studio User's Guide [5]. Файл конфигурации можно найти в корневой папке демонстрационного проекта (<Название микроконтроллера>.hwconf).

 

 Интерфейс Hardware Configurator

Рисунок 3 – Интерфейс Hardware Configurator.

  

Некоторые периферийные узлы используются беспроводными стеками по умолчанию, и переконфигурировать их нельзя, например системные таймеры, регистры для работы с радиоканалом и др. Подробно они описаны в инструкции по разработке приложений [4], в разделе 7.

Важно, перед настройкой периферии, выполнить начальную инициализацию микроконтроллера. Для этого так же используются функции библиотеки emlib [3].

В демонстрационных проектах  стандартные операции по инициализации периферии выполняются в следующих функциях:

·      initMCU() – функция initMCU() используется для инициализации и запуска тактирования ядра микроконтроллера. Также, функция конфигурирует периферию внутри микросхемы (например, инициализация таймера). Эта функция вызывается в самом начале функции main();

·      initBoard() – функция initBoard() используется для инициализации периферийных узлов, находящихся на плате, например, внешней Flash памяти, GPIO, UART и др. Функция должна быть вызвана после initMCU();

·      initApp() – функция initApp() используется для инициализации специфических для приложения функций, таких как, например, включение SPI дисплея в отладочной плате. Функция должна быть вызвана после initBoard();

Помимо этого, в каждую из вышеперечисленных операций, разработчик может добавить необходимые ему функции инициализации.

Ниже представлен пример настройки и работы кнопок и светодиодов отладочной платы EFR32 Mighty Gecko:


void main(void)

{

// Начальная инициализация

initMcu();

initBoard();

GPIO_PinModeSet(BSP_LED0_PORT,BSP_LED0_PIN, gpioModePushPull, 1); // Настройка светодиода 0

GPIO_PinModeSet(BSP_BUTTON0_PORT,BSP_BUTTON0_PIN, gpioModeInput, 1); // Настройка кнопки 0

while (1) //Бесконечный цикл

{

// Если нажата кнопка 0 - зажечь светодиод 0, если нет - погасить

  if(GPIO_PinInGet(BSP_BUTTON0_PORT,BSP_BUTTON0_PIN)==0) GPIO_PinOutClear(BSP_LED0_PORT,BSP_LED0_PIN);

else GPIO_PinOutSet(BSP_LED0_PORT,BSP_LED0_PIN);

}

}

 

Список использованных источников:

1.      Описание микросхемы EFR32MG12:

https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/efr32mg14-datasheet.pdf

2.      Описание периферийных узлов EFR32MG12:

https://www.silabs.com/documents/public/reference-manuals/efr32xg12-rm.pdf;

3.      Онлайн справочник по функциям библиотек emlib и CMSIS:

https://siliconlabs.github.io/Gecko_SDK_Doc;

4.      Инструкция для разработки приложений на языке C:

UG136: Silicon Labs Bluetooth C Application Developer's Guide;

5.      Руководство по разработке приложений в Simplicity Studio:

AN0822: Simplicity Studio User's Guide;

 

«« Назад



 

 

 

 

Модули MGM13P/MGM13S реализуют беспроводные стандарты ZigBee, Thread, Bluetooth 5.1, Bluetooth mesh.

BGM13S_5

Модули BGM13P/BGM13S стандарта Bluetooth 5.0 обеспечивают передачу данных на расстояние до 700 м.

обеспечивают бесперебойный высокоскоростной Интернет, спутниковую связь Iridium и систему спутниковой навигации на транспортном средстве.

Дистрибуция электронных компонентов www.efo.ru © All rights reserved. EFO Ltd.
При использовании материалов
ссылка на источник обязательна.
Создание сайта © 2010 PointDesign™
Конструктивы и корпуса РЭА www.korpusa.ru Микроконтроллеры www.mymcu.ru Микросхемы Altera www.altera.ru
Источники питания www.powel.ru Волоконно-оптические компоненты www.infiber.ru Силовая электроника www.efo-power.ru
Кварцевые резонаторы
и генераторы Golledge
www.golledge.ru
Электротехническая продукция www.efo-electro.ru Контрольно-измерительные приборы www.efometry.ru
  Профессиональные усилители класса D www.sound-power.ru Датчики и первичные преобразователи www.efo-sensor.ru Компоненты для промавтоматики www.efomation.ru