3.2 点亮RGB灯

一、实验目的

本节课主要学习K210的高速GPIOHS，点亮RGB灯。

二、实验准备

1.实验元件

RGB灯

2.元件特性

RGB灯可以点亮红色、绿色、蓝灯等颜色，再根据红色绿色蓝色的不同亮度组合成其他颜色，例如黄色、紫色等。

3.硬件连接

K210开发板出厂默认已经焊接好RGB灯。RGB灯R连接的是IO6，G连接的是IO7, B连接的是IO8。

4.SDK中对应API功能

对应的头文件 gpiohs.h

高速goiohs总共有32个，可配置输入输出模式，可配置上拉下拉或高阻，每个IO都有单独的中断源，中断支持边沿和电平触发，每个IO都可以自由分配到FPIOA上的48个引脚之一。

为用户提供以下接口：

• gpiohs_set_drive_mode：设置输入输出模式

• gpiohs_set_pin：设置引脚电平

• gpiohs_get_pin：读取引脚电平

• gpiohs_set_pin_edge：设置中断触发电平

• gpiohs_set_irq (0.6.0 后不再支持，请使用gpiohs_irq_register)

• gpiohs_irq_register：注册引脚中断服务

• gpiohs_irq_unregister：注销引脚中断

三、实验原理

RGB灯内部是由三颗颜色分别为红色、绿灯和蓝色的LED组成，所以发光原理与LED是一样的。不同的是三颗LED灯靠得很近，这样就可以设置不同的颜色，来达到展示不同颜色的功能。

四、实验过程

1. 首先根据上面的硬件连接引脚图，K210的硬件引脚和软件功能使用的是FPIOA映射关系。

这里要注意的是程序里操作的都是软件引脚，所以需要先把硬件引脚映射成软件GPIO功能，操作的时候直接操作软件GPIO即可。

2.在使用RGB灯前需要初始化，也就是把RGB灯的软件GPIO设置为输出模式。

3.然后关闭RGB灯，同样是设置RGB灯的GPIO为高电平则可以让RGB灯熄灭。

4.最后在while循环中每0.5秒修改state的值，从而改变RGB灯的颜色，由于不清楚具体上一次亮的是哪个灯，所以在每次设置灯的颜色前都把RGB灯关闭。state = state % 3;语句的功能是把state的值限制为0,1,2,刚好与软件GPIO对应。

5.编译调试，烧录运行

把本课程资料中的gpiohs_rgb复制到SDK中的src目录下，

然后进入build目录，运行以下命令编译。

cmake .. -DPROJ=gpiohs_rgb -G "MinGW Makefiles"

make

编译完成后，在build文件夹下会生成gpiohs_rgb.bin文件。

使用type-C数据线连接电脑与K210开发板，打开kflash，选择对应的设备，再将程序固件烧录到K210开发板上。

五、实验现象

RGB灯会亮红灯，0.5秒后亮绿灯，再0.5秒后亮蓝灯，接着0.5秒后再亮红灯，以此循环，每0.5秒切换一次颜色。

六、实验总结

1.RGB灯与 LED灯的点亮原理是一样的。

2.高速gpiohs每个IO都有单独的中断源，而通用gpio是共享一个总中断源的。

附：API

对应的头文件 gpiohs.h

gpiohs_set_drive_mode

描述

设置GPIO驱动模式。

函数原型

void gpiohs_set_drive_mode(uint8_t pin, gpio_drive_mode_t mode)

参数

返回值

无。

gpio_set_pin

描述

设置GPIO管脚值。

函数原型

void gpiohs_set_pin(uint8_t pin, gpio_pin_value_t value)

参数

返回值

无。

gpio_get_pin

描述

获取GPIO管脚值。

函数原型

gpio_pin_value_t gpiohs_get_pin(uint8_t pin)

参数

返回值

获取的GPIO管脚值。

gpiohs_set_pin_edge

描述

设置高速GPIO中断触发模式。

函数原型

void gpiohs_set_pin_edge(uint8_t pin, gpio_pin_edge_t edge)

参数

返回值

无。

gpiohs_set_irq

描述

设置高速GPIO的中断回调函数。

函数原型

void gpiohs_set_irq(uint8_t pin, uint32_t priority, void(*func)());

参数

返回值

无。

gpiohs_irq_register

描述

设置高速GPIO的中断回调函数。

函数原型

void gpiohs_irq_register(uint8_t pin, uint32_t priority, plic_irq_callback_t callback, void *ctx)

参数

返回值

无。

gpiohs_irq_unregister

描述

注销GPIOHS中断。

函数原型

void gpiohs_irq_unregister(uint8_t pin)

参数

返回值

无。

数据类型

相关数据类型、数据结构定义如下：

·         gpio_drive_mode_t：GPIO驱动模式。

·         gpio_pin_value_t：GPIO值。

·         gpio_pin_edge_t：GPIO边沿触发模式。

gpio_drive_mode_t

描述

GPIO驱动模式。

定义

typedef enum _gpio_drive_mode

{

    GPIO_DM_INPUT,

    GPIO_DM_INPUT_PULL_DOWN,

    GPIO_DM_INPUT_PULL_UP,

    GPIO_DM_OUTPUT,

} gpio_drive_mode_t;

成员

gpio_pin_value_t

描述

GPIO 值。

定义

typedef enum _gpio_pin_value

{

    GPIO_PV_LOW,

    GPIO_PV_HIGH

} gpio_pin_value_t;

成员

gpio_pin_edge_t

描述

高速GPIO边沿触发模式。

定义

typedef enum _gpio_pin_edge

{

    GPIO_PE_NONE,

    GPIO_PE_FALLING,

    GPIO_PE_RISING,

    GPIO_PE_BOTH,

    GPIO_PE_LOW,

    GPIO_PE_HIGH = 8,

} gpio_pin_edge_t;

成员