一.GPIO及基本打通原理

1.每个（GPIO）口均有12个寄存器，分别是：

       数据输入寄存器，数据输出寄存器，数据方向寄存器，上下拉使能寄存器，驱动选择寄存器，功能同变化寄存器，中断标志寄存器，中断边沿选择寄存器，中断向量寄存器，终端使能寄存器，复用选择寄存器。

2.  GPIO的模块的编程结构 -- 基本编程步骤

   1.引脚功能定义：通过复用选择寄存器定义引脚为GPIO功能。

   2.设置引脚方向：设置数据方向寄存器， “0”对应输入， “1”对应输出。

   3.输出功能：通过数据输出寄存器输出高电平或低电平。

   4.输入功能：通过数据输入寄存器读取 引 脚状态 “0”对应低电平 “1”对应高电平。

   注：实际编程时为防止输出电压抖动，引脚作为输出功能时可先进行数据输出寄存器的设置，再设置数据方向寄存器。

 3.构件封装的必要性

初学入门GPIO编程过程只是为了理解GPIO的基本编程方法，实际并不实用。芯片引脚较多，不可能一一对应编程。 将对底层硬件的操作以构件的形式封装起来，给出函数名与接口参数，供实际编程时使用，将会提高开发效率与稳定性。
 

二.程序的基本调试方法

1.单步调试：在调试位置设置断点，到达断点位置之后，逐句 单步跟踪调试了解与硬件打交道的寄存器值的变化。 单步跟踪调试也用于底层驱动构件设计阶段。不 进入子函数内部执行的单步跟踪调试，可用于整体功 能跟踪。 

2.打桩调试：在程序中需要停住的位置加上for(;;);无限循环， 若运行效果和预期一致说明无限循环之前的语句正确 ，否则需要在此之前查找问题。 打桩调试常常用于断点单步调试不适用的场景， 辅助定位问题语句，如系统长时间运行后出现问题， 单步跟踪调试花费大量精力而不方便实现的情况。

3.Printf调试：在程序中使用printf构件，通过串口格式化输出 程序编写者想要知道的运行信息，如变量值、寄存器 值、任务或函数执行信息等。 例如，可以在一些关键的代码或子函数调用语句 的前后可以加入两条printf语句，标志关键语句的执 行情况。

三.GPIO封装方法与驱动构件封装规范

建议：按底层硬件操作功能封装构件，给出函数名与接口函数，以供实际编程使用。

必要性：利用软件构件技术，可以有效提高编程人员的开发效率并且 使得程序更加规范。将底层驱动封装成构件，可以减少重复劳动，使应用程序开发者能够更多关注软件优化与稳定性。

移植：考虑使用与移植方便。要对构件的共性与 个性进行分析，抽取出构件的属性和对外 接口函数。
复用：使用同一芯片的应用系统，构件不更改，直接 使用；同系列芯片的同功能底层驱动复用时， 仅改动头文件；不同芯片的同功能底层驱动复 用时，头文件与源程序文件改动尽可能少。

交流：方便不同驱动构件使用者相互之间的交流，减少因函数封装不同带来的麻烦。

规范概要

1.每个构件由头文件（.h）和源文件（.c）两个独立文件组成，放 在以构件命名的文件夹中，驱动头文件（.h）中仅仅包含了对外接 口函数的声明，相当于使用指南。
2.需满足设计构件的最基本要求。
（1）考虑使用与移植方便。 （2）要有统一、规范的编码风格与注释。 （3）宏的使用限制。 （4）不使用全局变量。

工程文件组织框架

 嵌入式系统工程包含若干文件，包括程序文件、头文件、与 编译调试相关的文件、工程说明文件、开发环境生成文件等

 合理组织这些文件，规范工程组织，可以提高项目的开发效率、提高阅读清晰度、提高可维护性、降低维护难度。

 这个工程框架也可被称为软件最小系统框架，因为它包含的工程的最基本要素。

 软件最小系统框架是一个能够点亮一个发光二管的，甚至带 有串口调试构件的，包含工程规范完整要素的可移植与可复用的工程模板。

Mian函数之前的执行过程

四.嵌入式硬件构件

嵌入式硬件构件：是指将一个或多个硬件功能模块、支撑电路及其功能描述封装成一个可重用的硬件实体，并提供一系列规范的输入/输出接口。

核心构件：只有供给接口，没有需求接口，即只为 其他硬件构件提供服务而不接受服务， 如芯片的硬件最小系统。

中间构件：既有需求接口，又有供给接口，即不仅能接受其他构件提供的服务，也能为其他构件提供服务，如电源驱动构件，232电平转换构件

终端构件：只有需求接口，即只接受其他构件提供的服务，如LCD构件，LED构件，键盘构件