• 不同芯片中的寄存器操作各有不同，其驱动的编写也不一样；不过对于GPIO它们有些通用的知识，大家都是一致的
    • GPIO: General-purpose input/output，通用的输入输出口
    • GPIO模块一般结构

    a. 有多组 GPIO，每组有多个 GPIO**（对于某些芯片，资源可能较少，只有很少的GPIO）
    b. 使能：电源/时钟
    c. 模式(Mode)：引脚可用于 GPIO 或其他功能
    d. 方向：引脚 Mode 设置为 GPIO 时，可以继续设置它是输出引脚，还是输入引脚
    e. 数值：对于输出引脚，可以设置寄存器让它输出高、低电平
    对于输入引脚，可以读取寄存器得到引脚的当前电平**

    • 单片机、单核处理器芯片、多核处理器芯片等
    • 使用的芯片来至不同厂家，用的是不同的型号，其内部资源各有差别，但对于GPIO其内部结构都是类似的
    • GPIO内部结构框图分析：
      • image.png
      • 芯片内部有N组GPIO，每组GPIO中有若干个引脚
      • 想让某个引脚输入高低电平，怎么操作？
        • 沿着数据的流向反向来看
        • GPIO引脚数据来自IO_MUX多路选择器，MUX可以选择来自GPIO模块或串口模块的数据（这一步骤需要选着引脚数据来自哪） 一个引脚可以用于 GPIO、串口、USB 或其他功能
        • 数据来自GPIO模块时，需要使能该模块（enbale）
        • 为了省电，这些模块有可能在默认状态下是关闭的；为了使用模块需要进行使能模块来提供power、clock给模块工作
    • 对于一个GPIO引脚，操作需要4个步骤：
      • image.png
    • 对于GPIO操作各步骤，都需要R/W寄存器
      • 读写寄存器有个重要原则：不要去影响到其他位（don’t effort other bits）
    • 寄存器操作方式：
      • read-modify-write

    直接读写：读出、修改对应位、写入
    要设置 bit n：
    val = data_reg;
    val = val | (1<data_reg = val;
    可简化为： data_reg |= (1<<n);

    • 上面这种方式操作需要三个步骤，效率较低；于是有些处理器（芯片）对于数据寄存器又引出了两个寄存器：设置寄存器（set_reg）、清除寄存器（clr_reg）
    • set-and-clear protocol
      • image.png
      • 设置寄存器（set_reg）的哪一位为1，处理器内部硬件就会对应的设置实际数据寄存器的某一位为1
      • 清除寄存器（clr_reg）的哪一位为1，处理器内部硬件就会对应的设置实际数据寄存器的某一位为0

    set_reg, clr_reg, data_reg 三个寄存器对应的是同一个物理寄存器,
    要设置 bit n：set_reg = (1<要清除 bit n：clr_reg = (1<<n);

    • set-and-clear protocol是硬件内部实现的，我们并不需要了解其实现原理