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 GPIO(General Purpose Input/Output)指通用输入/输出，IMX51的GPIO模块提供32位双向的、通用输入和输出的信号，下图是GPIO的框图：

图1

1.      GPIO概述

GPIO模块提供专用的且可以配置为输入或是输出的通用pin。当GPIO配置为输出，用户可以通过向内部寄存器(DR)写数据来控制输出引脚的状态。当GPIO配置为输入，用户可以通过读取内部寄存器(PSR)来检测输入引脚的状态。

图2

GPIO模块提供8个寄存器、边沿检测电路和中断产生逻辑。

2.      GPIO寄存器描述

GPIO的8个寄存器用下面的结构体描述：

typedef struct

{

   UINT32 DR;

   UINT32 GDIR;

   UINT32 PSR;

   UINT32 ICR1;

   UINT32 ICR2;

   UINT32 IMR;

   UINT32 ISR;

   UINT32 EDGE_SEL;

} CSP_GPIO_REGS, *PCSP_GPIO_REGS;

2.1  DR数据寄存器

如果IOMUX把对应的PIN设置为GPIO模式，且设置为输出，写到DR中的数据驱动PIN的状态。如果配置为输入，可通过读取DR寄存器来获取响应PIN的状态。为确保同步读取此寄存器，需要两个等待状态。

读取DR寄存器的得到的值取决于IOMUX输入模式设置和相应GDIR位，如下图：

图3

2.2  GDIR数据方向寄存器

GDIR寄存器每一位可以指定每个具体PAD的方向，设置为0表示输入，设置为1表示输出。

图4

2.3  PSR引脚采样寄存器

PSR是只读寄存器，每一位存储了相应PAD的值。此寄存器的值只有在访问的时候才能读取到。

图5

2.4  ICR(ICR1,ICR2)中断控制寄存器

ICR寄存器每2位指定每个相应中断引脚的中断配置，比如低电平触发、高电平触发、上升沿触发和下降沿触发，其中ICR1和ICR2寄存器都支持16个中断，分别对应中断引脚15到0和31到16。

图6

图7

2.5  IMR中断屏蔽寄存器

每一位用于屏蔽中断引脚，当设置为0表示禁用此中断，设置为1表示使能此中断。

图8

2.6  ISR中断状态寄存器

每一位指示中断是否发生，当一个中断产生，也就是ICR寄存器设置的中断条件满足的时候，此寄存器对应位被设置为1。当此中断被处理后，可以通过软件对此位写1来清零。

图9

2.7  EDGE_SEL边沿选择寄存器

支持32个中断的设置，当设置为1，此寄存器的值覆盖ICR寄存器的配置，也就是当设置为1后，GPIO忽略ICR功能及其配置的中断条件，只要有跳变沿，就产生中断。

图10

3.      GPIO编程说明

3.1  读取PAD的值

读取PAD值的编程顺序如下：

⑴配置IOMUX选择GPIO模式。

⑵配置GPIO的GDIR寄存器，使对应的PAD作为输入。

⑶通过读DR寄存器或是PSR寄存器来获取PAD的值。

在GPIO配置为输入时，读取DR寄存器返回的不是DR数据，相反，而是返回PSR数据，对应相应PAD的值。

3.2  向PAD写值

设置PAD值的编程顺序如下：

⑴配置IOMUX选择GPIO模式。

⑵配置GPIO的GDIR寄存器，使对应的PAD作为输出。

⑶向DR寄存器对应位写入需要控制的值。

在GPIO设置为输出时，只能通过读取PSR寄存器来验证PAD的值。

3.3  中断控制单元

除了通用输入/输出功能，GPIO模块中的边沿检测逻辑能够反映出输入GPIO引脚电平的跳变。中断控制单元有32个子中断控制单元，每个子单元处理一个单独的中断引脚。

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