基于LMS8962的跑马灯教学程序——定时器、串口及GPIO的使用

一、电路原理图

从图中可知，各LED是逢GPIO口为0，即低电平时亮，为1，即高电平时灭，呈反逻辑。由于四灯接至引脚号连续的GPIOA口的PIN2~PIN5，因此，可以方便地一次性控制四灯的工作状态。因此，首先定义LEDs为四个引脚的组合，代码如下：

#define LEDs GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2
控制代码如下：

GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, temp<<2);

此处，temp左移2位，是使得temp的低四位可以对齐至PIN5，PIN4，PIN3，PIN2。

二、功能要求

（1）闪灭时间1s；

（2）起始状态LED3、LED4、LED5、LED6全灭；

（3）走马灯流程。

a.LED3亮（其他三灯灭）->LED4亮（其他三灯灭）->
LED5亮（其他三灯灭）->LED6亮（其他三灯灭）
b.四灯由灭到亮，由亮到灭闪烁4次
c.LED6亮（其他三灯灭）->LED5亮（其他三灯灭）->
LED4亮（其他三灯灭）->LED3亮（其他三灯灭）
d.继续流程b
如若定义状态编码如下：

LED6	LED5	LED4	LED3
MSB(0，灭；1，亮)	(0，灭；1，亮)	(0，灭；1，亮)	(0，灭；1，亮)LSB

例如：状态——LED6灭，LED5灭，LED灭，LED3亮，对应编码0001。
则每秒的状态如下所示：

三、功能实现

3.1 使用查询方式

从功能要求中，可以看到，此走马灯可以分为三种基本状态：

LED点亮顺序由小到大（即LED3->LED4->…………）

四灯同闪4次

LED点亮顺序由大到小（即LED6->LED5->…………）

因此设计三个函数完成以上3项功能：

3.1.1 ShiftUp

void ShiftUp()
{
int i = 0;
unsigned char temp = 0;
for(i = 0; i <=3; i++){


temp = ~(0x01<







GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, temp<<2);
SysCtlDelay(1000* (TheSysClock / 3000)); // 延时约1s
}
}

3.1.2 ShiftDown

void ShiftDown()
{
int i = 0;
unsigned char temp = 0;
for(i = 0; i <=3; i++){
temp = ~(0x08>>i);
GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, temp<<2);
SysCtlDelay(1000* (TheSysClock / 3000)); // 延时约1s
}
}

3.1.3 Blinky

void Blinky(){
int i = 0;
for(i = 0; i <=3; i++)
{
GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, 0x00<<2);//亮
SysCtlDelay(1000* (TheSysClock / 3000)); // 延时约1s
GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, 0xFF<<2);//灭
SysCtlDelay(1000* (TheSysClock / 3000)); // 延时约1s
}
}

3.1.4 主程序

void main()
{
SysClkInit();
PortAInit();
while(1)
{
ShiftUp();
Blinky();
ShiftDown();
Blinky();
}
}

3.2 使用定时器中断方式

3.2.1 初始化Timer0A

void TimerAInit()

{

/*  使能定时器0外设  */

SysCtlPeripheralEnable( SYSCTL_PERIPH_TIMER0 );

/*  使能全局中断  */

IntMasterEnable();

/*  使能Timer0中断  */

GPIOPinTypeTimer(TIMER0_BASE, TIMER_A);

/*  设置定时器0为周期触发模式   */

TimerConfigure(TIMER0_BASE,    TIMER_CFG_32_BIT_PER);

/*  设置定时器装载值:定时1/2秒  */

TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A, SysCtlClockGet());

/*  设置定时器为溢出中断  */

TimerIntEnable(TIMER0_BASE,    TIMER_TIMA_TIMEOUT);

/*  使能定时器0  */

TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_A);

/*  使能定时器0外设  */

IntEnable(INT_TIMER0A);

}

3.2.2 Timer0A中断服务程序

void Timer0A_ISR (void)
{
unsigned char temp = 0;
/* 清除定时器0中断 */
TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
switch (status)
{
case 1:
temp = ~(0x01 << index);
index ++;
if(index == 4)
{
preStatus = 1;
status = 2;
index = 0;
}
break;
case 2:
if(index%2)
temp = ~(0x00);
else
temp = ~(0x0f);
index ++;
if(index == 8)
{
if(preStatus == 1)
status = 3;
else
status = 1;
index = 0;
}
break;
case 3:
temp = ~(0x08 >> index);
index ++;
if(index == 4)
{
preStatus = 3;
status = 2;
index = 0;
}
break;
default:
status = 1;
index = 0;
break;
}
GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, temp<<2);

/* 使能定时器0 */
TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_A);
}
由于中断服务程序每秒进入一次，因此，需要记录每次进入中断服务时LED运行的状态，该状态由走马灯运行阶段status，某运行阶段累计次数index，以及preStatus决定。此三个变量定义为全局变量，如下所示：

int status = 1;
int preStatus = 1;
int index = 0;
状态之间的切换顺序为：

状态1（LED从小到大依次闪过） ——>

状态2（LED闪烁4次后根据preStatus的值选择进入状态3或状态1） ——>

状态3（LED从大到小依次闪过）

3.3 发送状态编码

3.3.1 初始化UART0

#define UART0_PIN GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1
void Uart0Init()
{
/* 使能UART外设 */
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
/* 使能GPIOA外设 */
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
/* 配置UART功能脚 */
/* 设置GPIO的A0和A1为UART引脚 */
/* (A0->RXD,A1->TXD) */
GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, UART0_PIN);
/* 配置UART 为 9600波特率 8-N-1模式发送数据 */
UARTConfigSet(UART0_BASE, 9600, (UART_CONFIG_WLEN_8 |
UART_CONFIG_STOP_ONE |
UART_CONFIG_PAR_NONE));
}

3.3.2 发送字符串

void UartPuts(const char *s)
{
while(*s != '/0')
{
UARTCharPut(UART0_BASE, *(s++));
}
}

3.3.3 Timer0A_ISR

void Timer0A_ISR (void)
{
char buffer[8];
unsigned char bit4;
unsigned char bit3;
unsigned char bit2;
unsigned char bit1;
unsigned char temp = 0;
/* 清除定时器0中断 */
TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
switch (status)
{
case 1:
temp = ~(0x01 << index);
index ++;
if(index == 4)
{
preStatus = 1;
status = 2;
index = 0;
}
break;
case 2:
if(index%2)
temp = ~(0x00);
else
temp = ~(0x0f);
index ++;
if(index == 8)
{
if(preStatus == 1)
status = 3;
else
status = 1;
index = 0;
}
break;
case 3:
temp = ~(0x08 >> index);
index ++;
if(index == 4)
{
preStatus = 3;
status = 2;
index = 0;
}
break;
default:
status = 1;
index = 0;
break;
}
GPIOPinWrite(GPIO_PORTA_BASE, LEDs, temp<<2);
/* 取出temp各位，组成位字符串 */
bit4 = ((~temp)&0x08)>>3;
bit3 = ((~temp)&0x04)>>2;
bit2 = ((~temp)&0x02)>>1;
bit1 = ((~temp)&0x01)>>0;
sprintf(buffer, "%d%d%d%d/r/n/0", bit4, bit3, bit2, bit1);
/* 发送位字符串 */
UartPuts(buffer);

/* 使能定时器0 */
TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_A);
}