Konfiguracja mikrokontrolera

Pisanie programu rozpoczniemy od dołączenia pliku nagłówkowego MK40N512MD100.h:

#include „MK40N512MD100.h”

Kod rozruchowy wymaga, abyśmy utworzyli funkcję SystemInit, która skonfiguruje mikrokontroler, która zwykle będzie zawierać konfigurację zegarów, ale w naszym przypadku ograniczymy się do wyłączenia watchdoga, który uniemożliwiałby debugowanie programu.

void SystemInit()
{
  // Wyłączenie watchdoga
  WDOG->UNLOCK = (uint16_t)0xC520u;     /* Key 1 */
  WDOG->UNLOCK  = (uint16_t)0xD928u;    /* Key 2 */
  WDOG->STCTRLH = (uint16_t)0x01D2u;
}

Konfiguracja linii GPIO

Konfiguracja linii GPIO składa się z trzech kroków:

1. Odblokowanie zegara portu
Aby wykorzystać linie mikrokontrolera jako GPIO należy najpierw odblokować zegar portu, w naszym przypadku będzie to port E. Zegary peryferii mikrokontrolera Kinetis odblokowuje się ustawiając wartości odpowiednich bitów rejestrów SIM_SCGCx (System Lock Gating Control) na wartość 1, w tym przypadku musimy ustawić bit o nazwie PORTE w rejestrze SIM_SCGC5.

2. Konfiguracja linii
Do konfiguracji linii portów służą rejestry PORTx_PCRn (Pin Control Register), gdzie x to nazwa portu, np. E, n to numer linii, przykładowo aby skonfigurować linię PTE0 należy dokonać zapisu do rejestru PORTE_PCR0.

Funkcje interesujących nas bitów rejestru PCR są następujące:

• PS (Pull Select) – jeśli bit PE ma wartość 1, to bit PS służy do wyboru, czy linia ma być podciągnięta do masy (kiedy PS=0) czy do napięcia zasilania (kiedy PS=1),
• PE (Pull Enable) – dołączenie do linii rezystora podciągającego,
• SRE (Slew Rate Enable) – wybór czasu narastania sygnału, krótki dla wartości 0, długi dla wartości 1,
• ODE (Open Drain Enable) – jeśli ODE=1, to linia jest wyjściem typu otwarty dren,
• MUX (Pin Mux Control) – wybór funkcji linii. Rzeczą, która może zaskoczyć konstruktorów korzystających wcześniej z innych mikrokontrolerów może być fakt, że domyślnie linie I/O są skonfigurowane nie jako linie general-purpose, a są dołączone do różnych modułów peryferyjnych, przykładowo linia PTE0 (pierwsza linia portu E) domyślnie jest dołączona do przetwornika analogowo-cyfrowego. Aby wykorzystać linię jako GPIO musimy przełączyć ją w tryb ALT1 (pełna lista funkcji linii I/O znajduje się w rozdziale 10.3). Wartości bitów MUX i odpowiadające im funkcje linii I/O opisano w tabeli.

Aby skonfigurować linię jako cyfrowe wyjście typu push-pull (zwykłe wyjście podające 0 lub 3,3 V) należy więc wpisać do jej rejestru konfiguracyjnego następującą wartość:

PORTE->PCR[n] = 1 << PORT_PCR_MUX(1);

Warto zwrócić uwagę na definicję PORT_PCR_MUX w pliku MK40N512MD100.h, która zwalnia nas z konieczności przesuwania bitów i poprawia czytelność kodu.

3. Ustalenie kierunku linii I/O
Aby ustawić kierunek linii GPIO jako wyjście należy nadać bitowi o odpowiadającym jej numerze w rejestrze GPIOx_PDDR (Port Data Direction Register) wartość 1, na przykład dla linii PTE0 należy zapisać jedynkę do bitu zerowego rejestru GPIOE_PDDR.

Kompletna funkcja konfigurująca linie 0, 1, 8, 9, 10, 11, 24, 25 portu E wygląda następująco:

void GPIOInit()
{
	// Odblokowanie zegara portu E
	SIM->SCGC5 |= (1 << SIM_SCGC5_PORTE_SHIFT); // Ustawienie funkcji linii na GPIO PORTE->PCR[0] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[1] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[8] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[9] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[10] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[11] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[24] = PORT_PCR_MUX(1);
	PORTE->PCR[25] = PORT_PCR_MUX(1);

	// Ustawienie linii jako wyjścia
	PTE->PDDR |= 1 | (1 << 1) | (1 << 8) | (1 << 9) | (1 << 10) | (1 << 11) | (1 << 24) | (1 << 25);
}