程序员经验分享-hwhale

看完这篇文章你就彻底懂啦｛保姆级讲解｝-----（I.MX6U驱动GPIO中断《包括时钟讲解》） 2023.5.9

2023-05-16

目录

    • 前言
    • 整体文件结构
    • 源码分析（保姆级讲解）
      • 中断初始化部分
        • 初始化GIC控制器
        • 初始化中断向量表
        • 设置中断向量表偏移
      • 系统时钟初始化部分
      • 使能所有的时钟部分
      • led初始化部分
      • beep初始化部分
      • key初始化部分
      • 按键中断初始化部分
        • 按键中断服务函数部分
      • while循环部分
    • 最终编译验证
    • 结束语

前言

首先我们在使用开发板开发的过程中难免会碰到使用中断的场景（即判断是哪种中断，并且进入对应的中断服务函数），所以我们接下来开始学习这种机制。

整体文件结构

在这里插入图片描述

源码分析（保姆级讲解）

中断初始化部分

在这里插入图片描述

初始化GIC控制器

首先我们使用中断，需要先对中断进行初始化。

GIC_Init();

该函数讲解开始：

//这个函数主要对GIC进行初始化，那什么是GIC呢？我们在stm32的开发过程中配置中断会使用到NVIC这个中断管理机构，全称叫做 Nested Vectored Interrupt Controller，那么对应的在I.MX6U中的中断管理机构叫做GIC，全称是 general interrupt controller。当 GIC 接收到外部中断信号以后就会报给 ARM 内核，但是ARM 内核只提供了四个信号给 GIC 来汇报中断情况：VFIQ、VIRQ、FIQ 和 IRQ，如下图所示：

在这里插入图片描述
在这四个中断中，我们只会使用到一个中断即上图中的IRQ中断（外部中断）。

接下来我们就看看是如何对GIC这个中断管理机构进行配置的？

在这里插入图片描述

好！按照老样子，接下来开始详细讲解每行代码的用处，以及为什么这样写！

GIC_Type *gic = (GIC_Type *)(__get_CBAR() & 0xFFFF0000UL);

//结构体 GIC_Type 就是 GIC 控制器，列举出了 GIC 控制器的所有寄存器，可以通过结构体 GIC_Type 来访问 GIC 的所有寄存器。

其中GIC_Type结构体如下所示：

typedef struct
{
        uint32_t RESERVED0[1024];
  __IOM uint32_t D_CTLR;                 /*!< Offset: 0x1000 (R/W) Distributor Control Register */
  __IM  uint32_t D_TYPER;                /*!< Offset: 0x1004 (R/ )  Interrupt Controller Type Register */
  __IM  uint32_t D_IIDR;                 /*!< Offset: 0x1008 (R/ )  Distributor Implementer Identification Register */
        uint32_t RESERVED1[29];
  __IOM uint32_t D_IGROUPR[16];          /*!< Offset: 0x1080 - 0x0BC (R/W) Interrupt Group Registers */
        uint32_t RESERVED2[16];
  __IOM uint32_t D_ISENABLER[16];        /*!< Offset: 0x1100 - 0x13C (R/W) Interrupt Set-Enable Registers */
        uint32_t RESERVED3[16];
  __IOM uint32_t D_ICENABLER[16];        /*!< Offset: 0x1180 - 0x1BC (R/W) Interrupt Clear-Enable Registers */
        uint32_t RESERVED4[16];
  __IOM uint32_t D_ISPENDR[16];          /*!< Offset: 0x1200 - 0x23C (R/W) Interrupt Set-Pending Registers */
        uint32_t RESERVED5[16];
  __IOM uint32_t D_ICPENDR[16];          /*!< Offset: 0x1280 - 0x2BC (R/W) Interrupt Clear-Pending Registers */
        uint32_t RESERVED6[16];
  __IOM uint32_t D_ISACTIVER[16];        /*!< Offset: 0x1300 - 0x33C (R/W) Interrupt Set-Active Registers */
        uint32_t RESERVED7[16];
  __IOM uint32_t D_ICACTIVER[16];        /*!< Offset: 0x1380 - 0x3BC (R/W) Interrupt Clear-Active Registers */
        uint32_t RESERVED8[16];
  __IOM uint8_t  D_IPRIORITYR[512];      /*!< Offset: 0x1400 - 0x5FC (R/W) Interrupt Priority Registers */
        uint32_t RESERVED9[128];
  __IOM uint8_t  D_ITARGETSR[512];       /*!< Offset: 0x1800 - 0x9FC (R/W) Interrupt Targets Registers */
        uint32_t RESERVED10[128];
  __IOM uint32_t D_ICFGR[32];            /*!< Offset: 0x1C00 - 0xC7C (R/W) Interrupt configuration registers */
        uint32_t RESERVED11[32];
  __IM  uint32_t D_PPISR;                /*!< Offset: 0x1D00 (R/ ) Private Peripheral Interrupt Status Register */
  __IM  uint32_t D_SPISR[15];            /*!< Offset: 0x1D04 - 0xD3C (R/ ) Shared Peripheral Interrupt Status Registers */
        uint32_t RESERVED12[112];
  __OM  uint32_t D_SGIR;                 /*!< Offset: 0x1F00 ( /W) Software Generated Interrupt Register */
        uint32_t RESERVED13[3];
  __IOM uint8_t  D_CPENDSGIR[16];        /*!< Offset: 0x1F10 - 0xF1C (R/W) SGI Clear-Pending Registers */
  __IOM uint8_t  D_SPENDSGIR[16];        /*!< Offset: 0x1F20 - 0xF2C (R/W) SGI Set-Pending Registers */
        uint32_t RESERVED14[40];
  __IM  uint32_t D_PIDR4;                /*!< Offset: 0x1FD0 (R/ ) Peripheral ID4 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR5;                /*!< Offset: 0x1FD4 (R/ ) Peripheral ID5 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR6;                /*!< Offset: 0x1FD8 (R/ ) Peripheral ID6 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR7;                /*!< Offset: 0x1FDC (R/ ) Peripheral ID7 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR0;                /*!< Offset: 0x1FE0 (R/ ) Peripheral ID0 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR1;                /*!< Offset: 0x1FE4 (R/ ) Peripheral ID1 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR2;                /*!< Offset: 0x1FE8 (R/ ) Peripheral ID2 Register */
  __IM  uint32_t D_PIDR3;                /*!< Offset: 0x1FEC (R/ ) Peripheral ID3 Register */
  __IM  uint32_t D_CIDR0;                /*!< Offset: 0x1FF0 (R/ ) Component ID0 Register */
  __IM  uint32_t D_CIDR1;                /*!< Offset: 0x1FF4 (R/ ) Component ID1 Register */
  __IM  uint32_t D_CIDR2;                /*!< Offset: 0x1FF8 (R/ ) Component ID2 Register */
  __IM  uint32_t D_CIDR3;                /*!< Offset: 0x1FFC (R/ ) Component ID3 Register */

  __IOM uint32_t C_CTLR;                 /*!< Offset: 0x2000 (R/W) CPU Interface Control Register */
  __IOM uint32_t C_PMR;                  /*!< Offset: 0x2004 (R/W) Interrupt Priority Mask Register */
  __IOM uint32_t C_BPR;                  /*!< Offset: 0x2008 (R/W) Binary Point Register */
  __IM  uint32_t C_IAR;                  /*!< Offset: 0x200C (R/ ) Interrupt Acknowledge Register */
  __OM  uint32_t C_EOIR;                 /*!< Offset: 0x2010 ( /W) End Of Interrupt Register */
  __IM  uint32_t C_RPR;                  /*!< Offset: 0x2014 (R/ ) Running Priority Register */
  __IM  uint32_t C_HPPIR;                /*!< Offset: 0x2018 (R/ ) Highest Priority Pending Interrupt Register */
  __IOM uint32_t C_ABPR;                 /*!< Offset: 0x201C (R/W) Aliased Binary Point Register */
  __IM  uint32_t C_AIAR;                 /*!< Offset: 0x2020 (R/ ) Aliased Interrupt Acknowledge Register */
  __OM  uint32_t C_AEOIR;                /*!< Offset: 0x2024 ( /W) Aliased End Of Interrupt Register */
  __IM  uint32_t C_AHPPIR;               /*!< Offset: 0x2028 (R/ ) Aliased Highest Priority Pending Interrupt Register */
        uint32_t RESERVED15[41];
  __IOM uint32_t C_APR0;                 /*!< Offset: 0x20D0 (R/W) Active Priority Register */
        uint32_t RESERVED16[3];
  __IOM uint32_t C_NSAPR0;               /*!< Offset: 0x20E0 (R/W) Non-secure Active Priority Register */
        uint32_t RESERVED17[6];
  __IM  uint32_t C_IIDR;                 /*!< Offset: 0x20FC (R/ ) CPU Interface Identification Register */
        uint32_t RESERVED18[960];
  __OM  uint32_t C_DIR;                  /*!< Offset: 0x3000 ( /W) Deactivate Interrupt Register */
} GIC_Type;

从上述代码中可知，该GIC寄存器中分为两部分，分别是分发器端和CPU接口端。比如我们想要访问C_CTLR该寄存器，相对于GIC基地址的偏移为0x2000，同样的，获取到GIC基地址之后只需要加上0x2000即可访问GIC的CPU接口段寄存器。那么问题来了，GIC控制器的寄存器基地址在哪里，这里我们就需要用到 Cortex-A 的 CP15 协处理器了。那什么是CP15协处理器？

CP15 协处理器一般用于存储系统管理，但是在中断中也会使用到，CP15 协处理器一共有16 个 32 位寄存器。CP15 协处理器的访问通过如下另个指令完成

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
CP15协处理器有16个32位寄存器，c0~c15，由于我们在本例中使用到GPIO中断，所以我们暂时先看c0、c1、c12 和 c15 这四个寄
存器。具体怎么使用会结合着代码进行讲解。

进入__get_CBAR()这个函数中：
在这里插入图片描述
这个函数的作用为获取GIC的基地址，我们使用到c15这个寄存器，具体含义如下：
在这里插入图片描述由上图可知，当op1 = 4 ，crm = c0，op2 = 0时，代表此c15寄存器为CBAR寄存器。

/* C语言实现MRC指令 */                    
#define __MRC(coproc, opcode_1, CRn, CRm, opcode_2)                               \
  ({                                                                              \
    uint32_t __dst;                                                               \
    __ASM volatile ("MRC " __STRINGIFY(p##coproc) ", " __STRINGIFY(opcode_1) ", " \
                    "%0, " __STRINGIFY(c##CRn) ", " __STRINGIFY(c##CRm) ", "      \
                    __STRINGIFY(opcode_2)                                         \
                    : "=r" (__dst) );                                             \
    __dst;                                                                        \
  })

CBAR寄存器如下图所示：
在这里插入图片描述

从上图可知，通过MRC设置c15为CBAR寄存器后，需要获取该寄存器的高16位，所以在代码中需要和0xFFFF0000UL进行“与”操作。

获取到GIC基地址后，使用gic指针指向该基地址。并且该指针的类型为GIC_Type。

  irqRegs = (gic->D_TYPER & 0x1FUL) + 1;

其中(gic->D_TYPER & 0x1FUL) 用来获取其中断数量，即获取该寄存器的低5位。具体寄存器如下：

在这里插入图片描述加1是因为比如我们实际获取的中断数是128个，但是由于是从0开始计数，所以实际输出值为127，所以我们需要加1。

 for (i = 0; i < irqRegs; i++)
    gic->D_ICENABLER[i] = 0xFFFFFFFFUL;

//我们家来需要看看实际情况的内部GIC控制器是什么样子的？

在这里插入图片描述上图中的左侧部分是中断源，中间部分是GIC控制器，最右侧就是中断控制器向处理器内核发送中断信息。其中GIC将众多的中断源分为三类，并且已经在上图中用红框标出。

在这里插入图片描述
所以上述代码就是在对所有的PPI，SGI和SPI这三种中断源进行不使能操作。并且该寄存器如下图所示：

在这里插入图片描述

gic->C_PMR = (0xFFUL << (8 - __GIC_PRIO_BITS)) & 0xFFUL;

//其中

在这里插入图片描述

所以上述代码相当于

gic->C_PMR = (0xFFUL << 3) & 0xFFUL;

在这里插入图片描述
相当于

gic->C_PMR = 0xF8;

其中C_PWR寄存器具体配置如下图所示：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
所以由上图可知，将优先级等级设置为32。

gic->C_BPR = 7 - __GIC_PRIO_BITS;

上述代码相当于

gic->C_BPR = 2;

并且该寄存器如下图所示：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
即设置没有子优先级，所有优先级级别都允许抢占。

gic->D_CTLR = 1UL;

其中该寄存器具体配置如下所示：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
启用group0分发器。

 gic->C_CTLR = 1UL;

其中该寄存器具体配置如下所示：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
启用group0接口端。

至此GIC_Init函数讲解完毕

初始化中断向量表

system_irqtable_init();

该函数讲解开始：

void system_irqtable_init(void)
{
	unsigned int i = 0;
	irqNesting = 0;
	
	/* 先将所有的中断服务函数设置为默认值 */
	for(i = 0; i < NUMBER_OF_INT_VECTORS; i++)
	{
		system_register_irqhandler((IRQn_Type)i,default_irqhandler, NULL);
	}
}

好！按照老样子，接下来开始详细讲解每行代码的用处，以及为什么这样写！

#define NUMBER_OF_INT_VECTORS 160                /**< Number of interrupts in the Vector table */

//这里为什么是160呢？

在这里插入图片描述
由上图GIC控制器可知，需要去处理很多中断源，为了区分这些不同的中断源肯定要给他们分配一个唯一 ID，这些 ID 就是中断 ID。每一个cpu最多支持1020个中断ID。中断 ID 号为 ID0~ID1019。这 1020 个 ID 包含了 PPI、SPI 和 SGI，那么这三类中断是如何分配这 1020 个中断 ID 的呢？这 1020 个 ID 分配如下：

ID0~ID15：这 16 个 ID 分配给 SGI。
ID16~ID31：这 16 个 ID 分配给 PPI。
ID32~ID1019：这 988 个 ID 分配给 SPI，像 GPIO 中断、串口中断等这些外部中断。

至于具体到某个 ID 对应哪个中断那就由半导体厂商根据实际情况去定义了。比如 I.MX6U 的总共使用了 128 个中断 ID，加上前面属于 PPI 和 SGI 的 32 个 ID，I.MX6U 的中断源共有 128+32=160个，所以设置为160个。

system_register_irqhandler((IRQn_Type)i,default_irqhandler, NULL);

void system_register_irqhandler(IRQn_Type irq, system_irq_handler_t handler, void *userParam) 
{
	irqTable[irq].irqHandler = handler;
    irqTable[irq].userParam = userParam;
}

所以就需要针对每一个中断源进行配置。
该函数的参数主要有三个，分别是IRQn_Type irq，system_irq_handler_t handler和void *userParam。

IRQn_Type irq：其中IRQn_Type是关于160个中断源的结构体。irq是要注册的中断号。

system_irq_handler_t handler：其中system_irq_handler_t是一个中断服务函数形式。

void *userParam：中断服务处理函数参数

irqTable[irq].irqHandler = handler;

传入该函数的hander等于default_irqhandler

void default_irqhandler(unsigned int giccIar, void *userParam) 
{
	while(1) 
  	{
   	}
}

由于只是初始化部分，所以该中断服务函数里面什么也不做。

irqTable[irq].userParam = userParam;

传入该函数的参数userParam等于NULL。

至此system_irqtable_init();函数讲解完毕

设置中断向量表偏移

__set_VBAR((uint32_t)0x87800000);

该函数讲解开始：

设置中断向量表的偏移，时期偏移到起始地址，即0x87800000，即程序起始运行地址。

系统时钟初始化部分

void imx6u_clkinit(void)
{
	unsigned int reg = 0;
	/* 1、设置ARM内核时钟为792MHz */
	/* 1.1、判断当前ARM内核是使用的那个时钟源启动的，正常情况下ARM内核是由pll1_sw_clk驱动的，而
	 *      pll1_sw_clk有两个来源：pll1_main_clk和tep_clk。
	 *      如果我们要让ARM内核跑到792M的话那必须选择pll1_main_clk作为pll1的时钟源。
	 *      如果我们要修改pll1_main_clk时钟的话就必须先将pll1_sw_clk从pll1_main_clk切换到step_clk,
	 *		当修改完pll1_main_clk以后在将pll1_sw_clk切换回pll1_main_clk。而step_clk的时钟源可以选择
	 * 		板子上的24MHz晶振。
	 */
	
	if((((CCM->CCSR) >> 2) & 0x1 ) == 0) 	/* 当前pll1_sw_clk使用的pll1_main_clk*/
	{	
		CCM->CCSR &= ~(1 << 8);				/* 配置step_clk时钟源为24MH OSC */	
		CCM->CCSR |= (1 << 2);				/* 配置pll1_sw_clk时钟源为step_clk */
	}

	/* 1.2、设置pll1_main_clk为792MHz
	 *      因为pll1_sw_clk进ARM内核的时候会被二分频！
	 *      配置CCM_ANLOG->PLL_ARM寄存器
	 *      bit13: 1 使能时钟输出
	 *      bit[6:0]: 66, 由公式：Fout = Fin * div_select / 2.0，792=24*div_select/2.0,
	 *              		得出：div_select=    66 
	 */
	CCM_ANALOG->PLL_ARM = (1 << 13) | ((66 << 0) & 0X7F); 	/* 配置pll1_main_clk=792MHz */
	CCM->CCSR &= ~(1 << 2);									/* 将pll_sw_clk时钟重新切换回pll1_main_clk */
	CCM->CACRR = 0;											/* ARM内核时钟为pll1_sw_clk/1=792/1=792Mhz */

	/* 2、设置PLL2(SYS PLL)各个PFD */
	reg = CCM_ANALOG->PFD_528;
	reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 						*/
	reg |= 32<<24;				/* PLL2_PFD3=528*18/32=297Mhz 	*/
	reg |= 24<<16;				/* PLL2_PFD2=528*18/24=396Mhz(DDR使用的时钟，最大400Mhz) */
	reg |= 16<<8;				/* PLL2_PFD1=528*18/16=594Mhz 	*/
	reg |= 27<<0;				/* PLL2_PFD0=528*18/27=352Mhz  	*/
	CCM_ANALOG->PFD_528=reg;	/* 设置PLL2_PFD0~3 		 		*/

	/* 3、设置PLL3(USB1)各个PFD */
	reg = 0;					/* 清零   */
	reg = CCM_ANALOG->PFD_480;
	reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 							*/
	reg |= 19<<24;				/* PLL3_PFD3=480*18/19=454.74Mhz 	*/
	reg |= 17<<16;				/* PLL3_PFD2=480*18/17=508.24Mhz 	*/
	reg |= 16<<8;				/* PLL3_PFD1=480*18/16=540Mhz		*/
	reg |= 12<<0;				/* PLL3_PFD0=480*18/12=720Mhz	 	*/
	CCM_ANALOG->PFD_480=reg;	/* 设置PLL3_PFD0~3 					*/	

	/* 4、设置AHB时钟 最小6Mhz， 最大132Mhz (boot rom自动设置好了可以不用设置)*/
	CCM->CBCMR &= ~(3 << 18); 	/* 清除设置*/ 
	CCM->CBCMR |= (1 << 18);	/* pre_periph_clk=PLL2_PFD2=396MHz */
	CCM->CBCDR &= ~(1 << 25);	/* periph_clk=pre_periph_clk=396MHz */
	while(CCM->CDHIPR & (1 << 5));/* 等待握手完成 */
		
	/* 修改AHB_PODF位的时候需要先禁止AHB_CLK_ROOT的输出，但是
	 * 我没有找到关闭AHB_CLK_ROOT输出的的寄存器，所以就没法设置。
	 * 下面设置AHB_PODF的代码仅供学习参考不能直接拿来使用！！
	 * 内部boot rom将AHB_PODF设置为了3分频，即使我们不设置AHB_PODF，
	 * AHB_ROOT_CLK也依旧等于396/3=132Mhz。
	 */
#if 0
	/* 要先关闭AHB_ROOT_CLK输出，否则时钟设置会出错 */
	CCM->CBCDR &= ~(7 << 10);	/* CBCDR的AHB_PODF清零 */
	CCM->CBCDR |= 2 << 10;		/* AHB_PODF 3分频，AHB_CLK_ROOT=132MHz */
	while(CCM->CDHIPR & (1 << 1));/
* 等待握手完成 */
#endif
	
	/* 5、设置IPG_CLK_ROOT最小3Mhz，最大66Mhz (boot rom自动设置好了可以不用设置)*/
	CCM->CBCDR &= ~(3 << 8);	/* CBCDR的IPG_PODF清零 */
	CCM->CBCDR |= 1 << 8;		/* IPG_PODF 2分频，IPG_CLK_ROOT=66MHz */
	
	/* 6、设置PERCLK_CLK_ROOT时钟 */
	CCM->CSCMR1 &= ~(1 << 6);	/* PERCLK_CLK_ROOT时钟源为IPG */
	CCM->CSCMR1 &= ~(7 << 0);	/* PERCLK_PODF位清零，即1分频 */
}

好！按照老样子，接下来开始详细讲解每行代码的用处，以及为什么这样写！

unsigned int reg = 0;

//声明一个无整型变量reg，并且赋值为0。

if((((CCM->CCSR) >> 2) & 0x1 ) == 0) 	/* 当前pll1_sw_clk使用的pll1_main_clk*/
	{	
		CCM->CCSR &= ~(1 << 8);				/* 配置step_clk时钟源为24MH OSC */	
		CCM->CCSR |= (1 << 2);				/* 配置pll1_sw_clk时钟源为step_clk */
	}

CCM_ANALOG->PLL_ARM = (1 << 13) | ((66 << 0) & 0X7F); 	/* 配置pll1_main_clk=792MHz */
CCM->CCSR &= ~(1 << 2);									/* 将pll_sw_clk时钟重新切换回pll1_main_clk */
CCM->CACRR = 0;											/* ARM内核时钟为pll1_sw_clk/1=792/1=792Mhz */

//这一部分主要是设置ARM内核时钟的，那么ARM内核时钟是由什么来决定的呢？

在这里插入图片描述
由上图可知，其内核时钟源来自于PLL1，此时PLL1为996MHz，然后经过分频操作后，最终就会配置到ARM上。

在本例中设置ARM内核时钟为792MHz，所以我们肯定要更改PLL1时钟频率，那么在修改之前，我们需要先将内核时钟源改为其他的时钟源，那么我们看一下可修改的时钟源有哪些？

在这里插入图片描述
①、pll1_sw_clk 也就是 PLL1 的最终输出频率。
②、此处是一个选择器，选择 pll1_sw_clk 的时钟源，由寄存器 CCM_CCSR 的PLL1_SW_CLK_SEL 位决定 pll1_sw_clk 是选择 pll1_main_clk 还是 step_clk。正常情况下应该选择 pll1_main_clk，但是如果要对 pll1_main_clk(PLL1)的频率进行调整的话，比如我们要设置
PLL1=1056MHz，此时就要先将 pll1_sw_clk 切换到 step_clk 上。等 pll1_main_clk 调整完成以后再切换回来。
③、此处也是一个选择器，选择 step_clk 的时钟源，由寄存器 CCM_CCSR 的 STEP_SEL 位来决定 step_clk 是选择 osc_clk 还是 secondary_clk。一般选择 osc_clk，也就是 24MHz 的晶振。

if((((CCM->CCSR) >> 2) & 0x1 ) == 0) 	/* 当前pll1_sw_clk使用的pll1_main_clk*/
	{	
		CCM->CCSR &= ~(1 << 8);				/* 配置step_clk时钟源为24MH OSC */	
		CCM->CCSR |= (1 << 2);				/* 配置pll1_sw_clk时钟源为step_clk */
	}

寄存器CCM_CCSR的配置如下所示：
在这里插入图片描述

由上图可知，PLL1_SW_CLK_SEL是第2位。所以要进行右移2位，然后变成最低位，如果是0，则代表是pll1_main_clk，如果是1，则代表是step_clk。所以如果判断是pll1_main_clk，我们则需要更改成step_clk。将step_clk的时钟源为24M的晶振。

CCM_ANALOG->PLL_ARM = (1 << 13) | ((66 << 0) & 0X7F); 	/* 配置pll1_main_clk=792MHz */

该寄存器的配置如下：

在这里插入图片描述
将第13位设置成1代表使能PLL1输出。

并且本例中设置ARM内核时钟为792MHz，即PLL1设置为792MHz，PLL1 CLK = Fin *div_seclec/2.0，Fin=24MHz，所以可以计算div_seclec为66。

CCM->CCSR &= ~(1 << 2);									/* 将pll_sw_clk时钟重新切换回pll1_main_clk */

在这里插入图片描述
即将第2位设置成1即可。

CCM->CACRR = 0;											/* ARM内核时钟为pll1_sw_clk/1=792/1=792Mhz */

由于我们已经将PLL1设置成792MHz，那么我们只需要将分频系数设置为1即可。该寄存器配置如下图所示：

在这里插入图片描述

/* 2、设置PLL2(SYS PLL)各个PFD */
reg = CCM_ANALOG->PFD_528;
reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 						*/
reg |= 32<<24;				/* PLL2_PFD3=528*18/32=297Mhz 	*/
reg |= 24<<16;				/* PLL2_PFD2=528*18/24=396Mhz(DDR使用的时钟，最大400Mhz) */
reg |= 16<<8;				/* PLL2_PFD1=528*18/16=594Mhz 	*/
reg |= 27<<0;				/* PLL2_PFD0=528*18/27=352Mhz  	*/
CCM_ANALOG->PFD_528=reg;	/* 设置PLL2_PFD0~3 		 		*/

在这里插入图片描述
由上图可知，我们已经成功配置了PLL1时钟频率，那么接下来我们开始配置这PLL2和PLL3，其中由上图时钟树可知，PLL2有4路PFD时钟，PLL3有4路PFD时钟。

在这里插入图片描述
我们先设置PLL2的4路PFD时钟。

reg = CCM_ANALOG->PFD_528;
reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 						*/

在这里插入图片描述

由上图可知，存器 CCM_ANALOG_PFD_528n 其实分为四组，分别对应PFD0~PFD3，每组 8 个 bit。

reg |= 32<<24;				/* PLL2_PFD3=528*18/32=297Mhz 	*/
reg |= 24<<16;				/* PLL2_PFD2=528*18/24=396Mhz(DDR使用的时钟，最大400Mhz) */
reg |= 16<<8;				/* PLL2_PFD1=528*18/16=594Mhz 	*/
reg |= 27<<0;				/* PLL2_PFD0=528*18/27=352Mhz  	*/
CCM_ANALOG->PFD_528=reg;	/* 设置PLL2_PFD0~3 		 		*/

我们就以 PFD0 为例，看一下如何设置 PLL2_PFD0 的频率。PFD0对应的寄存器位如下：

PFD0_FRAC: PLL2_PFD0 的分频数，PLL2_PFD0 的计算公式为 528*18/PFD0_FRAC，此为 可 设 置 的 范 围 为 12~35 。 如 果 PLL2_PFD0 的 频 率 要 设 置 为 352MHz 的 话PFD0_FRAC=528*18/352=27。

PFD0_STABLE: 此位为只读位，可以通过读取此位判断 PLL2_PFD0 是否稳定。

PFD0_CLKGATE: PLL2_PFD0 输出使能位，为 1 的时候关闭 PLL2_PFD0 的输出，为 0 的时候使能输出。

/* 3、设置PLL3(USB1)各个PFD */
reg = 0;					/* 清零   */
reg = CCM_ANALOG->PFD_480;
reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 							*/
reg |= 19<<24;				/* PLL3_PFD3=480*18/19=454.74Mhz 	*/
reg |= 17<<16;				/* PLL3_PFD2=480*18/17=508.24Mhz 	*/
reg |= 16<<8;				/* PLL3_PFD1=480*18/16=540Mhz		*/
reg |= 12<<0;				/* PLL3_PFD0=480*18/12=720Mhz	 	*/
CCM_ANALOG->PFD_480=reg;	/* 设置PLL3_PFD0~3 					*/

我们先设置PLL3的4路PFD时钟。

reg = 0;					/* 清零   */
reg = CCM_ANALOG->PFD_480;
reg &= ~(0X3F3F3F3F);		/* 清除原来的设置 							*/

在这里插入图片描述

reg |= 19<<24;				/* PLL3_PFD3=480*18/19=454.74Mhz 	*/
reg |= 17<<16;				/* PLL3_PFD2=480*18/17=508.24Mhz 	*/
reg |= 16<<8;				/* PLL3_PFD1=480*18/16=540Mhz		*/
reg |= 12<<0;				/* PLL3_PFD0=480*18/12=720Mhz	 	*/
CCM_ANALOG->PFD_480=reg;	/* 设置PLL3_PFD0~3 					*/

寄存器 CCM_ANALOG_PFD_480n 和 CCM_ANALOG_PFD_528n
的结构是一模一样的，只是一个是 PLL2 的，一个是 PLL3 的。寄存器位的含义也是一样的，只是 频 率 计 算 公 式 不 同 ，

比 如 PLL3_PFDX=480*18/PFDX_FRAC(X=0~3) 。
如果PLL3_PFD0=720MHz的话，PFD0_FRAC=12；
如果 PLL3_PFD1=540MHz 的话，PFD1_FRAC=16;
如果PLL3_PFD2=508.2MHz 的话，PFD2_FRAC=17；
如果 PLL3_PFD3=454.7MHz的话，PFD3_FRAC=19。

/* 4、设置AHB时钟 最小6Mhz， 最大132Mhz (boot rom自动设置好了可以不用设置)*/
CCM->CBCMR &= ~(3 << 18); 	/* 清除设置*/ 
CCM->CBCMR |= (1 << 18);	/* pre_periph_clk=PLL2_PFD2=396MHz */
CCM->CBCDR &= ~(1 << 25);	/* periph_clk=pre_periph_clk=396MHz */
while(CCM->CDHIPR & (1 << 5));/* 等待握手完成 */

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

/* 5、设置IPG_CLK_ROOT最小3Mhz，最大66Mhz (boot rom自动设置好了可以不用设置)*/
CCM->CBCDR &= ~(3 << 8);	/* CBCDR的IPG_PODF清零 */
CCM->CBCDR |= 1 << 8;		/* IPG_PODF 2分频，IPG_CLK_ROOT=66MHz */

在这里插入图片描述

/* 6、设置PERCLK_CLK_ROOT时钟 */
CCM->CSCMR1 &= ~(1 << 6);	/* PERCLK_CLK_ROOT时钟源为IPG */
CCM->CSCMR1 &= ~(7 << 0);	/* PERCLK_PODF位清零，即1分频 */

其时钟结构图如下图所示：

在这里插入图片描述
从图中可以看出
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

使能所有的时钟部分

void clk_enable(void)
{
	CCM->CCGR0 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR1 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR2 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR3 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR4 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR5 = 0XFFFFFFFF;
	CCM->CCGR6 = 0XFFFFFFFF;
}

这里举CCGR0为例。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

led初始化部分

led_init();			/* 初始化led 			*/

这个部分在之前文章中已经讲过了

看完这篇文章你就彻底懂啦｛保姆级讲解｝-----（I.MX6U驱动LED灯《使用汇编语言编写》） 2023.4.17

看完这篇文章你就彻底懂啦｛保姆级讲解｝-----（I.MX6U驱动LED灯《使用C语言编写》） 2023.4.18

beep初始化部分

void beep_init(void)
{
	/* 1、初始化IO复用，复用为GPIO5_IO01 */
	IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER1_GPIO5_IO01,0);		
	
	
	/* 2、、配置GPIO1_IO03的IO属性	
	 *bit 16:0 HYS关闭
	 *bit [15:14]: 00 默认下拉
	 *bit [13]: 0 kepper功能
	 *bit [12]: 1 pull/keeper使能
	 *bit [11]: 0 关闭开路输出
	 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz
	 *bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力
	 *bit [0]: 0 低转换率
	 */
	IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER1_GPIO5_IO01,0X10B0);
	
	/* 3、初始化GPIO,GPIO5_IO01设置为输出 */
	GPIO5->GDIR |= (1 << 1);	 

	/* 4、设置GPIO5_IO01输出高电平，关闭蜂鸣器 */
	GPIO5->DR |= (1 << 1);		
}

key初始化部分

void key_init(void)
{	
	gpio_pin_config_t key_config;
	
	/* 1、初始化IO复用, 复用为GPIO1_IO18 */
	IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);

	/* 2、、配置UART1_CTS_B的IO属性	
	 *bit 16:0 HYS关闭
	 *bit [15:14]: 11 默认22K上拉
	 *bit [13]: 1 pull功能
	 *bit [12]: 1 pull/keeper使能
	 *bit [11]: 0 关闭开路输出
	 *bit [7:6]: 10 速度100Mhz
	 *bit [5:3]: 000 关闭输出
	 *bit [0]: 0 低转换率
	 */
	IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);
	
	/* 3、初始化GPIO */
	//GPIO1->GDIR &= ~(1 << 18);	/* GPIO1_IO18设置为输入 */	
	key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
	gpio_init(GPIO1,18, &key_config);
	
}

按键中断初始化部分

void exit_init(void)
{
	gpio_pin_config_t key_config;

	/* 1、设置IO复用 */
	IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);			/* 复用为GPIO1_IO18 */
	IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);

	/* 2、初始化GPIO为中断模式 */
	key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
	key_config.interruptMode = kGPIO_IntFallingEdge;
	key_config.outputLogic = 1;
	gpio_init(GPIO1, 18, &key_config);

	GIC_EnableIRQ(GPIO1_Combined_16_31_IRQn);				/* 使能GIC中对应的中断 */
	system_register_irqhandler(GPIO1_Combined_16_31_IRQn, (system_irq_handler_t)gpio1_io18_irqhandler, NULL);	/* 注册中断服务函数 */
	gpio_enableint(GPIO1, 18);								/* 使能GPIO1_IO18的中断功能 */
}

IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0);			/* 复用为GPIO1_IO18 */

IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_CTS_B_GPIO1_IO18,0xF080);

key_config.direction = kGPIO_DigitalInput;
key_config.interruptMode = kGPIO_IntFallingEdge;
key_config.outputLogic = 1;
gpio_init(GPIO1, 18, &key_config);

在这里插入图片描述
由上图可知，key所连接的接口为UART1_CTS，所以需要将UART1_CTS设置复用功能为GPIO功能。并且将其GPIO1_IO18 为下降沿触发中断。

GIC_EnableIRQ(GPIO1_Combined_16_31_IRQn);				/* 使能GIC中对应的中断 */

调用函数 GIC_EnableIRQ来使能 GPIO_IO18 所对应的中断总开关，I.MX6U 中 GPIO1_IO16~IO31 这 16 个 IO 共用 ID99。

system_register_irqhandler(GPIO1_Combined_16_31_IRQn, (system_irq_handler_t)gpio1_io18_irqhandler, NULL);	/* 注册中断服务函数 */

调用函数 system_register_irqhandler 注册 ID99 所对应的中断处理函数，其中GPIO1_Combined_16_31_IRQn为注册的中断号，gpio1_io18_irqhandler为注册的中断服务函数，当产生这个中断后，会自动进入gpio1_io18_irqhandler这个中断服务函数中。

gpio_enableint(GPIO1, 18);								/* 使能GPIO1_IO18的中断功能 */

通过函数 gpio_enableint 使能 GPIO1_IO18 这个 IO 对应的中断。

按键中断服务函数部分

void gpio1_io18_irqhandler(void)
{ 
	static unsigned char state = 0;

	/*
	 *采用延时消抖，中断服务函数中禁止使用延时函数！因为中断服务需要
	 *快进快出！！这里为了演示所以采用了延时函数进行消抖，后面我们会讲解
	 *定时器中断消抖法！！！
 	 */

	delay(10);
	if(gpio_pinread(GPIO1, 18) == 0)	/* 按键按下了  */
	{
		state = !state;
		beep_switch(state);
	}
	
	gpio_clearintflags(GPIO1, 18); /* 清除中断标志位 */
}

调用函数 gpio_clearintflags 来清除 GPIO1_IO18 的中断标志位

while循环部分

while(1)			
	{	
		state = !state;
		led_switch(LED0, state);
		delay(500);
	}

每隔500ms，led灯亮灭。

最终编译验证

按下 KEY 就会打开蜂鸣器，再次按下就会关闭蜂鸣器。LED0 会不断闪烁，周期大约 500ms。

结束语

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