瑞萨单片机开发教程[三] GPIO输出--点亮led实验
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瑞萨单片机开发教程
瑞萨单片机开发教程[一] e2-studio + DAP LINK开发环境搭建
瑞萨单片机开发教程[二] Keil/RASC开发环境搭建
瑞萨单片机开发教程[三] GPIO输出–点亮led实验
本章目标
熟悉RASC配置IO的操作使用
掌握GPIO的读写API的使用
1. 硬件设计
2. 软件设计
2.1 新建工程
在keil的工作空间有一份之前的模板工程“03_template”,复制一份修改文件夹名“04 GPIO-led”，双击打开“EBF_RA6M5.uvprojx”工程，通过keil的新建文件新建“led.c”和“led.h”保存到目录下的\src文件夹下。
将代码文件放到 “src” 文件夹下之后， Keil 软件并不会自动将它们加入到工程，这时候需要打开 RASC FSP 配置界面， 点击一次中间的 “Generate Project Content” 按钮，自动生成文件架构。从而 “src” 文件夹下的代码文件就会被自动加入进工程中。
接着关闭 FSP 配置界面返回到 Keil，进行一次编译后会弹出一个提示框提示工程结构发生了变化，点击“是”即可。
最后led.c和led.h加入到工程中。
2.2 FSP配置
keil界面选择“Tools”->“RA Smart configuarater”打开RASC界面。
在 FSP 配置界面里面点开 “Pins”-> “Ports”-> “P4”-> “P400”， 然后将连接到LED灯的 IO 引脚的 “Mode” 属性配置为 “Output mode (Initial High)”， 表示该引脚默认输出高电平，其他的属性默认即可。
①选择“Pins”，包含所有IO和外围设备。
②选择“Ports”。
③led灯的IO引脚是P400，选择P4。
④选择P4端口的00引脚。
⑤设置P400 IO属性，Mode模式选择“Output mode(Initial High)”,设置为输出。
| 配置项 | 取值/描述 |
|---|---|
| Mode | l “Input mode”（输入模式）l “Output mode(Initial Low)”（输出模式，初始电平为低）l “Output mode(Initial High)”（输出模式，初始电平为高） |
| Pull up（上拉电阻） | l “None”（禁止内部上拉）l “input pull-up”（使能内部上拉）当引脚被配置为Output mode时无法设置Pull up参数 |
| IRQ（中断） | l “None”（不使用中断）l “IRQ10”（使用中断） |
| Output type（输出类型） | l “CMOS”l “n-ch open drain”（开漏）当引脚被配置为Input mode时无法设置本参数 |
配置好引脚后，点击右上角的“Generate Project Content”就会生成代码。RASC会为这些引脚生成配置信息，保存在pin_data.c文件里。
打开pin_data.c文件。
引脚配置信息
constioport_pin_cfg_tg_bsp_pin_cfg_data[]={{.pin=BSP_IO_PORT_01_PIN_08,.pin_cfg=((uint32_t)IOPORT_CFG_PERIPHERAL_PIN|(uint32_t)IOPORT_PERIPHERAL_DEBUG)},{.pin=BSP_IO_PORT_03_PIN_00,.pin_cfg=((uint32_t)IOPORT_CFG_PERIPHERAL_PIN|(uint32_t)IOPORT_PERIPHERAL_DEBUG)},{.pin=BSP_IO_PORT_04_PIN_00,.pin_cfg=((uint32_t)IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_OUTPUT|(uint32_t)IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_HIGH)},};
对于要配置的每一个引脚，都会生成一个ioport_pin_cfg_t数组项。
typedefstructst_ioport_pin_cfg{uint32_tpin_cfg;//< 引脚的配置值，取值类型ioport_cfg_options_tbsp_io_port_pin_tpin;// 引脚ID，即：哪个引脚}ioport_pin_cfg_t;指定引脚时需要2个参数：它是哪一组？它是这组里的哪一个？比如引脚P400属于第4组里的第0个引脚。在bsp_io.h里，为每一引脚都定义了一个宏，比如：
typedefenume_bsp_io_port_pin_t{BSP_IO_PORT_00_PIN_00=0x0000,///< IO port 0 pin 0BSP_IO_PORT_00_PIN_01=0x0001,///< IO port 0 pin 1...BSP_IO_PORT_04_PIN_00=0x0400,///< IO port 4 pin 0...}bsp_io_port_pin_t;设置结构体里的pin_cfg成员，在r_ioport_api.h中有如下定义：
typedefenume_ioport_cfg_options{IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_INPUT=0x00000000,// 输入方向IOPORT_CFG_PORT_DIRECTION_OUTPUT=0x00000004,// 输出方向IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_LOW=0x00000000,// 低电平IOPORT_CFG_PORT_OUTPUT_HIGH=0x00000001,// 高电平IOPORT_CFG_PULLUP_ENABLE=0x00000010,// 使能内部上拉电阻IOPORT_CFG_PIM_TTL=0x00000020,// 使能引脚的输入模式IOPORT_CFG_NMOS_ENABLE=0x00000040,// NMOS output，NMOS开漏输出IOPORT_CFG_PMOS_ENABLE=0x00000080,// PMOS ouput, PMOS开漏输出IOPORT_CFG_DRIVE_MID=0x00000400,// 引脚驱动能力为中等IOPORT_CFG_DRIVE_HS_HIGH=0x00000800,// 引脚驱动能力为高，并且支持高速率IOPORT_CFG_DRIVE_MID_IIC=0x00000C00,// 引脚的输出能力可用于I2C的20mA端口IOPORT_CFG_DRIVE_HIGH=0x00000C00,///< Sets pin drive output to highIOPORT_CFG_EVENT_RISING_EDGE=0x00001000,// 事件触发方式为上升沿IOPORT_CFG_EVENT_FALLING_EDGE=0x00002000,// 事件触发方式为下降沿IOPORT_CFG_EVENT_BOTH_EDGES=0x00003000,// 事件触发方式为双边沿IOPORT_CFG_IRQ_ENABLE=0x00004000,// 使能引脚的中断功能IOPORT_CFG_ANALOG_ENABLE=0x00008000,// 引脚用作模拟信号IOPORT_CFG_PERIPHERAL_PIN=0x00010000// 引脚用作外设的引脚}ioport_cfg_options_t;2.3 程序设计
程序的入口函数 main 函数调用了 hal_entry 函数。 打开 “\src\hal_entry.c” 文件，在 hal_entry 函数里面编写代码。
实现LED灯的闪烁效果，首先初始化配置 LED 引脚， 然后在一个死循环里面重复此流程：LED 灯亮，延时1s，LED 灯灭，延时1s，然后 LED 灯又亮。 如此反复循环，就能实现 LED 灯的闪烁效果。
1.初始化IOPORT模块
//调用 R_IOPORT_Open 函数来初始化 IOPORT 模块R_IOPORT_Open(&g_ioport_ctrl,g_ioport.p_cfg);通过 R_IOPORT_Open 函数来初始化 IOPORT 模块， 在调用 R_IOPORT_Open 函数时，需要传入控制块参数 g_ioport_ctrl 和配置参数 g_ioport.p_cfg。
2.控制IO输出高低电平
fsp_err_tR_IOPORT_PinWrite(ioport_ctrl_t*constp_ctrl,bsp_io_port_pin_tpin,bsp_io_level_tlevel);使用 R_IOPORT_PinWrite 函数可以控制引脚的输出高低电平，从而控制 LED 灯的亮灭。 第一个参数需要传入控制块 g_ioport_ctrl，第二个参数传入IO端口和引脚号，第三个参数传入IO引脚电平。
3.延时函数
voidR_BSP_SoftwareDelay(uint32_tdelay,bsp_delay_units_tunits);使用 R_BSP_SoftwareDelay 函数可以进行延时，第一个参数表示延时的时间量，第二个参数表示时间单位。
时间单位参数可选：
BSP_DELAY_UNITS_SECONDS，表示秒；
BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS，表示毫秒；
BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS，表示微秒。
3 完整代码
3.1 源码目录结构
3.2 hal_entry.c文件代码
voidhal_entry(void){/* TODO: add your own code here */while(1){LED1_ON();// LED1亮R_BSP_SoftwareDelay(1,BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);//延时1秒LED1_OFF();// LED1灭R_BSP_SoftwareDelay(1,BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);//延时1秒}#ifBSP_TZ_SECURE_BUILD/* Enter non-secure code */R_BSP_NonSecureEnter();#endif}3.3 led.h文件代码
#ifndef__BSP_LED_H#define__BSP_LED_H#include"hal_data.h"// LED引脚置低电平 LED灯亮#defineLED1_ON()R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl,BSP_IO_PORT_04_PIN_00,BSP_IO_LEVEL_LOW)// LED引脚置高电平 LED灯灭#defineLED1_OFF()R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl,BSP_IO_PORT_04_PIN_00,BSP_IO_LEVEL_HIGH)// LED初始化函数voidled_Init(void);#endif3.4 led.c文件代码
#include"led.h"//LED初始化函数voidled_Init(void){//初始化配置引脚R_IOPORT_Open(&g_ioport_ctrl,g_ioport.p_cfg);}4 下载验证
连接下载器，将程序编译并下载到开发板之后，按下复位按键来复位开发板，可以观察到开发板上面 LED1 灯在1s亮1s灭循环闪烁。