GPIO (General Purpose Input/Output - универсальный ввод/вывод) называют «порт общего назначения», поскольку каждый его разряд может быть свободно настроен для работы по приему как входных сигналов, так и для формирования выходных сигналов (программным путем). В ранних вариантах каждый порт был либо исключительно входным, либо исключительно выходным. Однако сейчас GPIO является «гибким» по использованию своих контактов. Вы можете установить их назначение наилучшим образом в соответствии с вашими потребностями (на вход, на выход или вход/выход в любой количественной комбинация.
Порт GPIO размещают внутри кристаллов чипсетов, процессоров, вспомогательных чипов управления, SIO и т. д.. Порт GPIO теперь обрабатывает как входящие, так и исходящие цифровые сигналы. В качестве входного порта (рис. 1) его можно использовать, например, для связи PCH с сигналами полученными от переключателей, или цифровыми показаниями, полученными от датчиков.
Рис. 1. Разряд GPIO в качестве входного порта.
В качестве выходного порта его можно использовать для формирования сигналов управления внешними операциями на основе программ исполняемых процессором, например, для управления включением/выключением светодиодной подсветки дисплея, или вывода сигналов управления двигателем и т. п..
Рис. 2. Разряд GPIO в качестве выходного порта.
Разряды GPIO называют «порт общего назначения — IO PIN», поскольку каждый его разряд может быть настроен (программным путем) для работы по приему входных сигналов, и для формирования выходных сигналов (рис. 3).
Рис. 3. Разряд GPIO может быть настроен для работы по приему как входных сигналов, так и для формирования выходных сигналов (программным путем).
Во время чтения, записи и работы с цифровыми значениями (0 и 1) внешние устройства часто используют уровни сигнала: «низкое» напряжение и «высокое» напряжение. GPIO выполняет необходимые преобразования в обоих направлениях.
Специальный регистр портов определяет направление для каждого внешнего вывода GPIO - либо на ввод, либо на вывод, либо на ввод/вывод. Регистр входных данных порта показывает состояние входных контактов. Для каждого вывода вход LOW-сигнала устанавливает соответствующее значение разряда регистра в 0; вход сигнала HIGH устанавливает соответствующее значение разряда регистра в 1. Программно считывая этот регистр можно узнать самые последние уровни сигнала его разрядов. Значения сохраняются до перезаписывания; каждый раз, когда CPU считывает регистр, он будет отображать текущие состояния входных сигналов.
Регистр выходных данных порта необходим для вывода данных через выходные выводы, для этого нужно программно записать выходные значения в этот регистр. Значение 0 преобразуется в LOW-выход; 1 преобразуется в HIGH выход. Как и в обычной памяти, значения, записанные здесь, сохраняются до перезаписывания. Это означает, что уровень выходного контакта будет поддерживаться до тех пор, пока значение не будет изменено.
Модуль GPIO является гибким для различных приложений. Каждый вывод GPIO может быть настроен в качестве альтернативного режима ввода или альтернативного выхода. Альтернативная функция может быть выбрана регистром установки. С помощью раэрядов GPIO можно реализовывать (программным путем) сложные алгоритмы управления различными устройствами и удобно (при необходимости) их корректировать.
Версия сайта для слабовидящих