S32K144 GPIO外设分析

1. S32K144 GPIO外设特性

下面的内容来自于S32K用户手册的翻译，或者网上关于S32K系列的一些pdf文件介绍。有些内容可能会出现理解不到位或者翻译错误方面，如果大家有疑问最好可以查阅用户手册。

• GPIO和PORT的数量

  从用户手册，对于PCR（引脚控制寄存器）的数量描述，如下表：

每一个引脚都有一个独立的 PCR 寄存器对应着，那么S32K144型号，对应的GPIO引脚数量有：18+18+18+18+17 = 89，就是说最多有89个引脚。

然后PORT的数量，从上面表格也可以知道是：PORTA/PORTB/PORTC/PORTD/PORTE 一共是5个PORT。

• 每个引脚都能够产生中断请求，支持上升沿、下降沿、或者电平（高电平或者低电平）触发中断。

• 每个引脚都能产生DMA请求。

• 每个引脚都能在低功耗模式下唤醒MCU

• 每个引脚都有数字滤波器

• 可单独控制每个引脚的上下拉电阻

• 每个IO引脚均可复用为多种功能模式

2. S32K144 GPIO外设相关的两个模块

打开 S32K 的用户手册，可以了解到与GPIO外设相关的有两个模块，分别是：PORT 和 GPIO。下图就是从用户手册截图的这两个模块章节目录：

从用户手册的介绍以及对应寄存器的描述，大概了解到这两个模块的作用是：

• PORT：主要是上拉使能控制、引脚功能复用配置、引脚中断配置等功能。不过手册还有一些寄存器的功能还不清楚有什么用。
• GPIO：就是控制GPIO口的数据输入输出方向、GPIO引脚高低电平的控制等等。

所以，我们在写代码控制GPIO时，需要配置这两个外设，才能正确配置GPIO引脚。

3. PORT模块寄存器

下图是PORT模块的寄存器映射表：

只是截图了一部分，PCR寄存器是有32个的，每个引脚都有一个对应的寄存器。

3.1 PORT_PCRn寄存器

每个PORT端口，最多都有32个PCR寄存器（不同型号实际数量不一样，前面有截图介绍），一个pin引脚有一个对应的PCR寄存器，所以一个PORT端口，最多可以支持32个引脚。

PCR寄存器位域描述。下面是PCR寄存器的位域截图：

位域	名称	R/W	描述
0	PS	R/W	上下拉选择 0：下拉 1：上拉
1	PE	R/W	上下拉使能 0：使能 1：使能
4	PFE	R/W	无源滤波器使能 0：使能 1：使能
6	DSE	R/W	引脚驱动能力配置 0：低驱动强度 1：高驱动强度
8-10	MUX	R/W	引脚的复用功能配置。是配置位普通IO口，还是特定的复用功能引脚
15	LK	R/W	锁定PCR寄存器。锁定之后，那么PCR寄存器无法被配置，直到下一次复位
16-19	IRQC	R/W	I/O引脚中断配置。可配置DMA请求、中断触发模式（上升沿下降沿等）
24	ISF	R/W	引脚中断状态标志位。该标志位由 IRQC 配置条件进行触发。硬件置位，软件清零。

3.2 PORT_GPCLR/GPCHR寄存器

全局引脚控制寄存器。每一个 PORT 都有对应的 PORT_GPCLR、PORT_GPCHR寄存器，PORT_GPCLR控制低16个pin引脚，PORT_GPCHR控制高16个pin引脚。这两个寄存器的操作只能是32位操作方式，不能按bit读写。

如果引脚对应的 GPWE 位写1，那么 GPWD 位配置对应引脚的 PCR 寄存器的值就会被更新。这个寄存器的主要作用就是，对引脚模式相同的配置，可以快速的配置多个引脚。

3.3 PORT_GICLR/GICHR寄存器

全局中断控制寄存器。每个 PORT 同样有这两个寄存器，作用和上面的全局引脚控制寄存器是一样的。对应相同中断模式的引脚配置，这个寄存器可以快速配置多个引脚。

3.4 PORT_ISFR寄存器

Interrupt Status Flag Register，中断状态标志寄存器。这个寄存器记录着所有32个pin引脚的中断状态，当配置的中断发生时，对应的引脚的bit位会被硬件置1。软件写1，对该标志位清0。

…

还又一些是和数字滤波器有关的寄存器，不一一记录了，到时在代码中了解。

4. GPIO寄存器

GPIO模块寄存器，前面介绍过，主要就是输入输出数据寄存器、方向控制、输入使能控制等作用。下面是 GPIO 寄存器的内存映射表。

大概介绍下每个寄存器的作用。

• PDOR：端口数据输出寄存器。就是输出引脚的值
• PSOR：端口输出置位寄存器。就是设置引脚输出高电平的
• PCOR：端口输出清除寄存器。设置引脚输出低电平
• PTOR：端口输出翻转寄存器。配置输出引脚电平翻转，1->0，0->1
• PDIR：端口数据输入寄存器。可以通过该寄存器读取对应引脚的输入电平
• PDDR：端口数据方向寄存器。设置引脚是输入还是输出。
• PIDR：端口输入使能寄存器。对应IO引脚位写1，那么这个引脚的输入功能就被禁止了。