串口输出和按键消抖
串口输出和按键消抖
基于串口标准输出的按键调试
(1)以之前的串口stdio的工程为基础来移植添加轮询方式按键处理。
(2)注意USB下载方式可能有错误（有可能不下载，也有可能下载了执行不对），解决方案是用SD卡启动来替代。
什么是按键消抖
(1)按键这种物理器件本身会有抖动信号，抖动信号指的是在电平由高到低（也就是按键按下时）或者电平由低到高（也就是按键弹起时）过程中，电平的变化不是立刻变化，而是经过了一段时间的不稳定期才完成变化，在这个不稳定期间电平可能会时高时低反复变化，这个不稳定期就叫抖动（抖动期内获取按键信息是不可靠的，要想办法消抖）。
(2)什么叫消抖？消抖就是用硬件或者软件方法来尽量减小抖动期对按键获取的影响。消抖常用2种思路：第一是硬件消抖，消抖思路就是尽量减小抖动时间，方法是通过硬件添加电容等元件来减小抖动；第二是软件消抖，消抖思路是发现一次按键按下/弹起事件后，不立即处理按键，而是延时一段时间（一般10～20ms，这就是消抖时间）后再次获取按键键值，如果此次获取和上次一样是按下/弹起，那就认为真的按下/弹起了。
(3)一般比较精密需要的时候，需要硬件消抖和软件消抖一起配合。
clock.c
// 时钟控制器基地址
#define ELFIN_CLOCK_POWER_BASE 0xE0100000
// 时钟相关的寄存器相对时钟控制器基地址的偏移值
#define APLL_LOCK_OFFSET 0x00
#define MPLL_LOCK_OFFSET 0x08
#define APLL_CON0_OFFSET 0x100
#define APLL_CON1_OFFSET 0x104
#define MPLL_CON_OFFSET 0x108
#define CLK_SRC0_OFFSET 0x200
#define CLK_SRC1_OFFSET 0x204
#define CLK_SRC2_OFFSET 0x208
#define CLK_SRC3_OFFSET 0x20c
#define CLK_SRC4_OFFSET 0x210
#define CLK_SRC5_OFFSET 0x214
#define CLK_SRC6_OFFSET 0x218
#define CLK_SRC_MASK0_OFFSET 0x280
#define CLK_SRC_MASK1_OFFSET 0x284
#define CLK_DIV0_OFFSET 0x300
#define CLK_DIV1_OFFSET 0x304
#define CLK_DIV2_OFFSET 0x308
#define CLK_DIV3_OFFSET 0x30c
#define CLK_DIV4_OFFSET 0x310
#define CLK_DIV5_OFFSET 0x314
#define CLK_DIV6_OFFSET 0x318
#define CLK_DIV7_OFFSET 0x31c
#define CLK_DIV0_MASK 0x7fffffff
// 这些M、P、S的配置值都是查数据手册中典型时钟配置值的推荐配置得来的。
// 这些配置值是三星推荐的，因此工作最稳定。如果是自己随便瞎拼凑出来的那就要
// 经过严格测试，才能保证一定对。
#define APLL_MDIV 0x7d // 125
#define APLL_PDIV 0x3
#define APLL_SDIV 0x1
#define MPLL_MDIV 0x29b // 667
#define MPLL_PDIV 0xc
#define MPLL_SDIV 0x1
#define set_pll(mdiv, pdiv, sdiv) (1<<31 | mdiv<<16 | pdiv<<8 | sdiv)
#define APLL_VAL set_pll(APLL_MDIV,APLL_PDIV,APLL_SDIV)
#define MPLL_VAL set_pll(MPLL_MDIV,MPLL_PDIV,MPLL_SDIV)
#define REG_CLK_SRC0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + CLK_SRC0_OFFSET)
#define REG_APLL_LOCK (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + APLL_LOCK_OFFSET)
#define REG_MPLL_LOCK (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + MPLL_LOCK_OFFSET)
#define REG_CLK_DIV0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + CLK_DIV0_OFFSET)
#define REG_APLL_CON0 (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + APLL_CON0_OFFSET)
#define REG_MPLL_CON (ELFIN_CLOCK_POWER_BASE + MPLL_CON_OFFSET)
#define rREG_CLK_SRC0 (*(volatile unsigned int *)REG_CLK_SRC0)
#define rREG_APLL_LOCK (*(volatile unsigned int *)REG_APLL_LOCK)
#define rREG_MPLL_LOCK (*(volatile unsigned int *)REG_MPLL_LOCK)
#define rREG_CLK_DIV0 (*(volatile unsigned int *)REG_CLK_DIV0)
#define rREG_APLL_CON0 (*(volatile unsigned int *)REG_APLL_CON0)
#define rREG_MPLL_CON (*(volatile unsigned int *)REG_MPLL_CON)
void clock_init(void)
{
// 1 设置各种时钟开关，暂时不使用PLL
rREG_CLK_SRC0 = 0x0;
// 2 设置锁定时间，使用默认值即可
// 设置PLL后，时钟从Fin提升到目标频率时，需要一定的时间，即锁定时间
rREG_APLL_LOCK = 0x0000ffff;
rREG_MPLL_LOCK = 0x0000ffff;
// 3 设置分频
// 清bit[0~31]
rREG_CLK_DIV0 = 0x14131440;
// 4 设置PLL
// FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^(SDIV-1))=0x7d*24/(0x3*2^(1-1))=1000 MHz
rREG_APLL_CON0 = APLL_VAL;
// FOUT = MDIV*FIN/(PDIV*2^SDIV)=0x29b*24/(0xc*2^1)= 667 MHz
rREG_MPLL_CON = MPLL_VAL;
// 5 设置各种时钟开关,使用PLL
rREG_CLK_SRC0 = 0x10001111;
}key.c
#include "stdio.h"
// 定义操作寄存器的宏
#define GPH0CON 0xE0200C00
#define GPH0DAT 0xE0200C04
#define GPH2CON 0xE0200C40
#define GPH2DAT 0xE0200C44
#define rGPH0CON (*(volatile unsigned int *)GPH0CON)
#define rGPH0DAT (*(volatile unsigned int *)GPH0DAT)
#define rGPH2CON (*(volatile unsigned int *)GPH2CON)
#define rGPH2DAT (*(volatile unsigned int *)GPH2DAT)
// 初始化按键
void key_init(void)
{
// 设置GPHxCON寄存器，设置为输入模式
// GPH0CON的bit8～15全部设置为0，即可
rGPH0CON &= ~(0xFF<<8);
// GPH2CON的bit0～15全部设置为0，即可
rGPH2CON &= ~(0xFFFF<<0);
}
void delay20ms(void)
{
// 这个函数作用是延时20ms
// 因为我们这里是裸机程序，且重点不是真的要消抖，而是教学
// 所以我这里这个程序只是象征性的，并没有实体
// 如果是研发，那就要花时间真的调试出延时20ms的程序
int i, j;
for (i=0; i<100; i++)
{
for (j=0; j<1000; j++)
{
i * j;
}
}
}
void key_polling(void)
{
// 依次，挨个去读出每个GPIO的值，判断其值为1还是0.如果为1则按键按下，为0则弹起
// 轮询的意思就是反复循环判断有无按键，隔很短时间
while (1)
{
// 对应开发板上标着LEFT的那个按键
if (rGPH0DAT & (1<<2))
{
// 为1，说明没有按键
led_off();
}
else
{
// 添加消抖
// 第一步，延时
delay20ms();
// 第二步，再次检验按键状态
if (!(rGPH0DAT & (1<<2)))
{
// 为0，说明有按键
led1();
printf("key left.\n");
}
}
// 对应开发板上标着DOWN的那个按键
if (rGPH0DAT & (1<<3))
{
// 为1，说明没有按键
led_off();
}
else
{
// 为0，说明有按键
led2();
printf("key down.\n");
}
// 对应开发板上标着UP的那个按键
if (rGPH2DAT & (1<<0))
{
// 为1，说明没有按键
led_off();
}
else
{
// 为0，说明有按键
led3();
}
}
}main.c
#include "stdio.h"
void uart_init(void);
int main(void)
{
uart_init();
key_init();
key_polling();
return 0;
}uart.c
#define GPA0CON 0xE0200000
#define UCON0 0xE2900004
#define ULCON0 0xE2900000
#define UMCON0 0xE290000C
#define UFCON0 0xE2900008
#define UBRDIV0 0xE2900028
#define UDIVSLOT0 0xE290002C
#define UTRSTAT0 0xE2900010
#define UTXH0 0xE2900020
#define URXH0 0xE2900024
#define rGPA0CON (*(volatile unsigned int *)GPA0CON)
#define rUCON0 (*(volatile unsigned int *)UCON0)
#define rULCON0 (*(volatile unsigned int *)ULCON0)
#define rUMCON0 (*(volatile unsigned int *)UMCON0)
#define rUFCON0 (*(volatile unsigned int *)UFCON0)
#define rUBRDIV0 (*(volatile unsigned int *)UBRDIV0)
#define rUDIVSLOT0 (*(volatile unsigned int *)UDIVSLOT0)
#define rUTRSTAT0 (*(volatile unsigned int *)UTRSTAT0)
#define rUTXH0 (*(volatile unsigned int *)UTXH0)
#define rURXH0 (*(volatile unsigned int *)URXH0)
// 串口初始化程序
void uart_init(void)
{
// 初始化Tx Rx对应的GPIO引脚
rGPA0CON &= ~(0xff<<0); // 把寄存器的bit0～7全部清零
rGPA0CON |= 0x00000022; // 0b0010, Rx Tx
// 几个关键寄存器的设置
rULCON0 = 0x3;
rUCON0 = 0x5;
rUMCON0 = 0;
rUFCON0 = 0;
// 波特率设置 DIV_VAL = (PCLK / (bps x 16))-1
// PCLK_PSYS用66MHz算 余数0.8
//rUBRDIV0 = 34;
//rUDIVSLOT0 = 0xdfdd;
// PCLK_PSYS用66.7MHz算 余数0.18
// DIV_VAL = (66700000/(115200*16)-1) = 35.18
rUBRDIV0 = 35;
// (rUDIVSLOT中的1的个数)/16=上一步计算的余数=0.18
// (rUDIVSLOT中的1的个数 = 16*0.18= 2.88 = 3
rUDIVSLOT0 = 0x0888; // 3个1，查官方推荐表得到这个数字
}
// 串口发送程序，发送一个字节
void putc(char c)
{
// 串口发送一个字符，其实就是把一个字节丢到发送缓冲区中去
// 因为串口控制器发送1个字节的速度远远低于CPU的速度，所以CPU发送1个字节前必须
// 确认串口控制器当前缓冲区是空的（意思就是串口已经发完了上一个字节）
// 如果缓冲区非空则位为0，此时应该循环，直到位为1
while (!(rUTRSTAT0 & (1<<1)));
rUTXH0 = c;
}
// 串口接收程序，轮询方式，接收一个字节
char getc(void)
{
while (!(rUTRSTAT0 & (1<<0)));
return (rURXH0 & 0x0f);
}
start.S
#define WTCON 0xE2700000
#define SVC_STACK 0xd0037d80
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第1步：关看门狗（向WTCON的bit5写入0即可）
ldr r0, =WTCON
ldr r1, =0x0
str r1, [r0]
// 第2步：初始化时钟
bl clock_init
// 第3步：设置SVC栈
ldr sp, =SVC_STACK
// 第4步：开/关icache
mrc p15,0,r0,c1,c0,0; // 读出cp15的c1到r0中
//bic r0, r0, #(1<<12) // bit12 置0 关icache
orr r0, r0, #(1<<12) // bit12 置1 开icache
mcr p15,0,r0,c1,c0,0;
bl main
// 从这里之后就可以开始调用C程序了
//bl led_blink // led_blink是C语言实现的一个函数
// 汇编最后的这个死循环不能丢
b .