织女星开发板使用RISC-V ZERO核驱动GPIO

前言

织女星开发板是OPEN-ISA社区为中国大陆地区定制的一款体积小、功耗超低和功能丰富的 RISC-V评估开发板，基于NXP半导体四核异构RV32M1主控芯片。

两个RISC-V核：RI5CY + ZERO_RISCY。
两个ARM核： Cortex-M4F + Cortex-M0+ 。

4个核被分为两个子系统，大核CM4F/RI5CY和小核CM0+/ZERO-RISCY，片上集成1.25 MB Flash 、384 KB SRAM，其中1 MB的Flash被大核所使用，起始地址0x0000_0000，另外的256 KB Flash被小核所使用，起始地址0x0100_0000。利用该开发板，用户可以快速建立一个使用 RV32M1 的 RISC-V应用和演示系统。详细的介绍可以参考：真正的RISC-V开发板——VEGA织女星开发板开箱评测，本篇文章介绍如何基于RISC-V ZERO内核点亮板载的RGB LED和读取按键状态，演示GPIO外设的使用。

准备工作

织女星开发板RISC-V开发环境：Eclipse + riscv32 工具链 + OpenOCD调试工具
织女星开发板SDK包：rv32m1_sdk_riscv
织女星开发板的原理图
RV32M1参考手册

ZERO和RI5CY核的区别

与RI5CY核一样，ZERO也是属于RISC-V架构的内核，寄存器、库函数这些都是通用的，可以参考上一篇文章：织女星开发板使用RISC-V RI5CY核驱动GPIO ，里面有详细的寄存器、库函数介绍。

ZERO核驱动GPIO，部分内容可以参考：织女星开发板使用RISC-V RI5CY核驱动GPIO
，不同地方的就是，startup文件夹，主要包括启动文件、system文件等。

还有一点就是SysTick定时器不同：

ZERO : LPIT1_CH0
RI5CY: LPIT0_CH0

在延时函数中需要对应的修改，可参考文章：织女星开发板RISC-V内核实现微秒级精确延时

LED的驱动

led_driver.c文件内容


#include "led_driver.h"

void LED_RGB_Init(void)
{
    gpio_pin_config_t io_init;
    port_pin_config_t config;

    //配置输出/输出模式
    io_init.outputLogic  = 0;
    io_init.pinDirection = kGPIO_DigitalOutput;

    config.driveStrength        = kPORT_HighDriveStrength;   //驱动能力
    config.lockRegister         = kPORT_LockRegister;        //PCR寄存器被锁定，不能再次改变
    config.mux                  = kPORT_MuxAsGpio;           //通用GPIO
    config.openDrainEnable      = kPORT_OpenDrainDisable;    //推挽输出
    config.passiveFilterEnable  = kPORT_PassiveFilterDisable;//滤波器
    config.pullSelect           = kPORT_PullUp;              //上拉
    config.slewRate             = kPORT_FastSlewRate;        //翻转速率

    CLOCK_EnableClock(LED_RGB_Clk_Name);

    /*以下两个函数都可以配置端口功能*/
    PORT_SetPinConfig(LED_RGB_Port, LED_RED_Pin, &config);      //配置功能更详细
    PORT_SetPinConfig(LED_RGB_Port, LED_GREEN_Pin, &config);
    PORT_SetPinConfig(LED_RGB_Port, LED_BLUE_Pin, &config);

//  PORT_SetPinMux(LED_RGB_Port, LED_RED_Pin, kPORT_MuxAsGpio); //只能配置是否复用
//  PORT_SetPinMux(LED_RGB_Port, LED_GREEN_Pin, kPORT_MuxAsGpio);
//  PORT_SetPinMux(LED_RGB_Port, LED_BLUE_Pin, kPORT_MuxAsGpio);

    CLOCK_DisableClock(LED_RGB_Clk_Name);       //可以在配置完成之后关闭时钟，不影响使用

    GPIO_PinInit(LED_RGB_GPIO, LED_RED_Pin, &io_init);
    GPIO_PinInit(LED_RGB_GPIO, LED_GREEN_Pin, &io_init);
    GPIO_PinInit(LED_RGB_GPIO, LED_BLUE_Pin, &io_init);
}

led_driver.h文件内容


#ifndef __LED_DRIVER_H__
#define __LED_DRIVER_H__

#include "fsl_gpio.h"
#include "fsl_port.h"
#include "fsl_clock.h"


/*
LED_RGB_BLUE    - A22
LED_RGB_GREEN   - A23
LED_RGB_RED     - A24
LED_STS         - E0
*/

#define LED_RED_Pin     24
#define LED_GREEN_Pin   23
#define LED_BLUE_Pin    22

#define LED_RGB_Port        PORTA
#define LED_RGB_GPIO        GPIOA
#define LED_RGB_Clk_Name    kCLOCK_PortA

#define LED_RED_ON          GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_RED_Pin, 1)
#define LED_RED_OFF         GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_RED_Pin, 0)
#define LED_RED_TOGGLE      GPIO_TogglePinsOutput(LED_RGB_GPIO, 1 << LED_RED_Pin)

#define LED_GREEN_ON        GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_GREEN_Pin, 1)
#define LED_GREEN_OFF       GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_GREEN_Pin, 0)
#define LED_GREEN_TOGGLE    GPIO_TogglePinsOutput(LED_RGB_GPIO, 1 << LED_GREEN_Pin)

#define LED_BLUE_ON         GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_BLUE_Pin, 1)
#define LED_BLUE_OFF        GPIO_WritePinOutput(LED_RGB_GPIO, LED_BLUE_Pin, 0)
#define LED_BLUE_TOGGLE     GPIO_TogglePinsOutput(LED_RGB_GPIO, 1 << LED_BLUE_Pin)

void LED_RGB_Init(void);

#endif

按键的驱动

button_driver.c文件内容


#include "button_driver.h"

void Button_Init(void)
{
    gpio_pin_config_t io_init;
    port_pin_config_t config;

    io_init.outputLogic  = 0;
    io_init.pinDirection = kGPIO_DigitalInput;

    config.mux                  = kPORT_MuxAsGpio;              //通用GPIO
    config.lockRegister         = kPORT_LockRegister;           //PCR寄存器被锁定，不能再次改变
    config.pullSelect           = kPORT_PullUp;                 //上拉
    config.slewRate             = kPORT_FastSlewRate;           //翻转速率
    config.lockRegister         = kPORT_LockRegister;           //PCR寄存器被锁定，不能再次改变
    config.passiveFilterEnable  = kPORT_PassiveFilterEnable;    //滤波器

    CLOCK_EnableClock(BTN_SW2_Clk_Name);

    //以下两个函数功能一样
    PORT_SetPinConfig(BTN_SW2_Port, BTN_SW2_Pin, &config);
//  PORT_SetPinMux(BTN_SW2_Port, BTN_SW2_Pin, kPORT_MuxAsGpio); //设置IO模式为通用GPIO

    GPIO_PinInit(BTN_SW2_GPIO, BTN_SW2_Pin, &io_init);
}

button_driver.h文件内容


#ifndef __BUTTON_DRIVER_H__
#define __BUTTON_DRIVER_H__

#include "fsl_gpio.h"
#include "fsl_port.h"

/*
 * SW2 - PA0
 *
 * */

//按下为低电平

#define BTN_SW2_GPIO    GPIOA
#define BTN_SW2_Pin     0
#define BTN_SW2_Port    PORTA
#define BTN_SW2_Clk_Name    kCLOCK_PortA

#define BTN_SW2_IN  GPIO_ReadPinInput(BTN_SW2_GPIO, BTN_SW2_Pin)

/*
#define BTN_SW2_IN  ReadGPIO(BTN_SW2_GPIO, BTN_SW2_Pin)
*/

void Button_Init(void);

#endif

主函数

main.c文件内容


#include "main.h"

int main(void)
{
    BOARD_BootClockRUN();   //系统时钟配置

    UART0_Init();
    Delay_Init();
    LOG("Hello RV32M1 RISC-V ZERO CORE\r\n");

    LED_RGB_Init();
    Button_Init();

    while (1)
    {
        LED_RED_TOGGLE;
        Delay_ms(100);
        if(BTN_SW2_IN == 0)
        {
            while(!BTN_SW2_IN);
            LOG("sw2 press \r\n");
            LED_BLUE_TOGGLE;
        }
    }
}

main.h文件内容


#ifndef __TEMPLATE_H__
#define __TEMPLATE_H__

/*
 * GPIO控制LED和读取按键输入示例程序
 *
 * */

#include <button_driver.h>      //按键
#include "clock_config.h"
#include "fsl_debug_console.h"

/* 实现的延时和GPIO控制函数 */
#include "delay.h"      //包含精确延时us和ms函数
#include "sys.h"        //包含GPIO操作，读取输入和输出，设置方向等
#include "usart.h"

#include "led_driver.h" //LED
#include "button_driver.h"

#include "timer.h"


#endif

启动模式的修改

织女星开发板默认是从RI5CY核启动，如果开发ZERO核的程序，需要将启动模式修改为ZERO核启动，可以参考：

织女星开发板启动模式修改

代码下载

织女星开发板VEGA_Lite支持从4个核启动，所以在进行程序下载之前，要确认当前的启动模式是从RISC-V ZERO核启动的，否则程序烧写进去不会运行。

Eclipse工程源码下载：RI5CY_GPIO_Demo.rar

总结

GPIOE组的使用，和其他组的GPIO使用不太一样，需要特别设置一下，目前还没有找到相关资料，所以板子上的LED_STS，和SW3/4/5还没成功的驱动起来，等找到相关资料再来补充。