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1、SAM4E16E单片机对LED灯的闪烁控制设计目前关于这芯片能参考的书籍大概就只有英文手册了。用的板子是SAM4E16E。IDE用的是Atmel Studio。既然是学习单片机，就没有使用asf框架，而是直接采用访问寄存器的方法了。第一个程序就是控制板子上一个LED灯的闪烁了。一、电路通过查看电路图，可以发现有一个蓝色的LED灯连接在PA0引脚上。我们可以通过改变PA0输出的电平实现LED灯的闪烁。二、寄存器的访问和CMSIS对单片机的操作需要通过对相关寄存器的访问来实现。比如，为调节PA0引脚上的电平，首先我们需要允许PIOA控制PA0引脚。通过查看寄存器说明可知，这只要向相应的PIO使能寄
2、存器（PIO_PER）写入0x01就可以了。同时，也可以查到PIOA的PIO_PER被映射到地址0x400E0E00上了。所以通过如下代码就可以达到目的：123/* 假设 unsigned int长度为32位 */unsigned int* PIOA_PER_p = （unsigned int*）0x400E0E00u;（*PIOA_PER_p） = 0x01;这样做非常繁琐，而且我们也不能保证unsigned int总是32位长。 而且当我们换一块开发板的时候，外设的寄存器地址可能会不同，导致移植起来十分困难。所以CMSIS出现了。ARM？ Cortex？ 微控制器软件接口标准 （CMSIS
3、） 是Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。CMSIS 可实现与处理器和外设之间的一致且简单的软件接口，从而简化软件的重用，缩短微控制器开发人员新手的学习过程，并缩短新设备的上市时间。软件的创建是嵌入式产品行业的一个主要成本因素。通过跨所有 Cortex-M 芯片供应商产品将软件接口标准化（尤其是在创建新项目或将现有软件迁移到新设备时），可以大大降低成本。CMSIS到底是什么介绍了大概介绍了CMSIS。在这里，我们可以使用它提供的微控制器专用头文件（我们这使用的就是sam.h了），这里提供里外设寄存器的定义，中断号码等：12#include PIOA-PIO_PER = （u
4、int32_t）0x01;我们在以后的程序代码中也将使用CMSIS。三、实现思路PIO的引脚是复用的，但在这里我们直接使用PIO控制器控制引脚的电平就可以了。可以通过向PIO_SODR、PIO_CODR写入特定的值来直接控制引脚的电平。然后，通过让程序执行一个次数较长的空循环就可以实现延时功能。四、代码实现较为简单，直接看代码就可以了（需要运行Debug模式下产生的代码）：12345678910111213141516171819202122232425#include intmain（void）/* PIO控制器直接控制PA0引脚 */PIOA-PIO_PER = （uint32_t）0x0
5、1;/* PA0输出使能 */PIOA-PIO_OER = （uint32_t）0x01;/* PA0输出写使能 */PIOA-PIO_OWER = （uint32_t）0x01;while（1） /* 设置PA0引脚为高电平，灯灭 */PIOA-PIO_SODR = （uint32_t）0x01;/* 延迟 */for（inti=0; i1024*1024*2; +i）;/* 设置PA0引脚为高电平，灯亮 */PIOA-PIO_CODR = （uint32_t）0x01;for（inTI=0; i1024*1024*2; +i）;return0;五、编译器优化的副作用上面的示例代码中，通过空
6、循环实现延迟的语句出现了两次。很自然的会想到要将这些语句提出成一个函数，甚至可以使用一个参数来大致控制延迟时间的长短：1234voidDelay（intnum）for（inTI = 0; i 1024 * 1024 * num; +i ）;然后试着通过这个函数来进行延迟。很遗憾，再运行程序时我们发现LED会一直亮着，而不会闪烁。即使是在Debug模式下，编译器也把这个函数调用给优化掉。类似的情况也会出现不少，这给我们对程序的调试造成一定的不便。原因是Atmel Studio默认的Debug配置中，使用了O1级别的优化，可以在项目属性中关闭它。我们试着使用宏来实现这个“函数”：1234#define Delay（num） do for（inTI = 0; i 1024 * 1024 * （num）; +i ）; while（0）再运行一下，很好，LED又开始闪烁了。程序发布的时候，我们一般会使用Release模式生成代码。Atmel Studio使用的gcc编译器果然“不负众望”，把这个空循环语句直接优化掉了。我们可以使用如下语句阻止编译器的优化：12for（inTI = 0; i 1024 * 1024 * num; +i ）asm （“”）;或者使用volatile关键字：1for（volatileinti = 0; i 1024 * 1024 * num; +i ） ;