LuatOS固件下的IO复用配置#

本文档描述的是LuatOS视角

  1. 由于固件特性的存在, LuatOS的io复用默认是固定的, 从V1107开始, 通过mcu.iomux函数可以部分修改映射.

  2. 不同模块的外部管脚布局不一样, 但PAD(paddr)值是一致的, 要对应 “PIN/GPIO对应表格” 文档, 该文档可以在 air780e.cn 找到

  3. 由于芯片的引脚少,存在大量复用的场景,有很多功能是会冲突的

  4. 对于AT固件来说,本文档没有意义, 请无视

  5. 对于CSDK来说, 相关复用都是可以修改的, 所以也请无视本文档

  6. Air600E注定不适合二次开发,有些管脚在硬件设计手册里的描述会有差异,注意区分

  7. 云编译和mcu.iomux函数可以调整部分复用关系, 请查阅链接 mcu库的文档

  8. 若使用SIM2, 会占用 4个IO(gpio4/5/6/23)

PWM说明#

实际可用通道就4个(0/1/2/4), 但每个都有3种配置, PWM3/PWM5已经被底层使用.

例如 PWM1和PWM11都使用硬件通道1, 只能选其中一个使用.

启用PWM1就不能启用PWM11, 调用pwm库的API时,填 软件通道id

软件通道id

实际硬件通道

对应的GPIO

对应的PAD

备注

0

0

GPIO23

43

AGPIO3,驱动能力弱. 应避免使用本管脚

1

1

GPIO24

44

MAIN_RI,实际为AGPIO4,驱动能力弱

2

2

GPIO25

45

AGPIO5,驱动能力弱

4

4

GPIO27

47

NetLed,网络状态灯

10

0

GPIO1

16

LCD_RST,实际为普通GPIO

11

1

GPIO2

17

MAIN_DCD,实际为普通GPIO

12

2

GPIO16

31

MAIN_CTS,实际为普通GPIO

14

4

GPIO18

33

UART1_RXD/MAIN_RXD

20

0

无

39

I2S_MCLK

21

1

GPIO29

35

I2S_BCLK

22

2

GPIO30

36

I2S_LRCK

PS:

  1. 软件通道10/11/12/14需要V1002以上的固件, 20221219之后编译的版本

  2. 软件通道20/21/22需要V1016以上的固件, 20230330之后编译的版本

  3. 上述映射是固定的, mcu.iomux 也没有配置项, 而且已经枚举了全部可用PWM通道.

UART说明#

物理uart有3个(0/1/2)

  1. uart0是日志口(DBG_TX/DBG_RX),不推荐使用,启动时也有输出,LuatOS固件默认不允许用户使用uart0

  2. uart1是主串口(MAIN_TX/MAIN_RX), 推荐使用

  3. uart2是次串口(AUX_TX/AUX_RX), 带GNSS功能的模块会接GNSS芯片,而且PAD不同,不可用作其他功能

  4. 注意, UART2在Air780E与Air780EG用的PAD是不一样的,但软件会自动适配,不需要关注

  5. 下列映射是默认值, 通过 mcu.iomux 可配置

  6. 云编译支持释放uart0, 虽然不推荐这样做.

功能

软件含义

对应的GPIO

对应的PAD

备注

DBG_RX

UART0_RX

-

29

DBG_TX

UART0_TX

-

30

MAIN_RX

UART1_RX

GPIO18

33

MAIN_TX

UART1_TX

GPIO19

34

AUX_RX

UART2_RX

GPIO10

25

Air780EG在PAD 27

AUX_TX

UART2_TX

GPIO11

26

Air780EG在PAD 28

I2C说明#

  1. 物理i2c有2个(0/1)

  2. 下列映射是默认值, 通过 mcu.iomux 可配置

  3. Air780EX 只有 I2C0, 而且需要调用 mcu.iomux(mcu.I2C, 0, 2) 切换到PAD 31/32 即 GPIO 16/17

功能

软件含义

对应的GPIO

对应的PAD

备注

I2C0_SCL

I2C0时钟

GPIO14

13

GPIO功能看后面的说明

I2C0_SDA

I2C0数据

GPIO15

14

GPIO功能看后面的说明

I2C1_SCL

I2C1时钟

GPIO9

24

与SPI0冲突

I2C1_SDA

I2C1数据

GPIO8

23

与SPI0冲突

SPI说明#

  1. 物理SPI有2个(0/1)

  2. 下列映射是默认值, 通过 mcu.iomux 可配置

功能

软件含义

对应的GPIO

对应的PAD

备注

SPI0_CS

SPI0片选

GPIO8

23

与I2C1冲突

SPI0_MOSI

SPI0主机输出

GPIO9

24

与I2C1冲突

SPI0_MISO

SPI0从机输出

GPIO10

25

SPI0_SCL

SPI0时钟

GPIO11

26

SPI1_CS

SPI1片选

GPIO12

27

SPI1_MOSI

SPI1主机输出

GPIO13

28

SPI1_MISO

SPI1从机输出

-

29

注意无GPIO功能

SPI1_SCL

SPI1时钟

-

30

注意无GPIO功能

注意:

  1. SPI0与UART2/I2C1是冲突的, 事实如此

  2. SPI1的MISO和SCL虽然可复用为GPIO14/15,但这些GPIO实际映射到其他脚的,看GPIO额外说明

GPIO额外说明#

  1. GPIO14/15在V1103有变动, 已正确映射到 PAD 13/14

  2. 普通GPIO在深睡眠/SLEEP2, 会有周期性高电平脉冲, 务必注意

  3. AONGPIO是休眠时仍可维持高电平的GPIO,但驱动能力很弱

  4. GPIO12/GPIO13 有两种映射, 通过不同的API使用

  5. 普通GPIO在配置成输入/中断模式时，上下拉无法设置，如果默认上下拉不能满足要求，可以设置成0来取消默认上下拉，然后外部加上下拉

  6. GPIO20,21,22配置成中断模式时，是wakeup功能，可以配置上下拉，也可以取消使用外部上下拉

  7. GPIO23 上电后首先是输入+下拉,然后会设置成 输出+上拉+高电平, 建议避免使用该GPIO

  8. 注意,仅 GPIO 20-22 支持双向触发(上升+下降), 其他GPIO仅支持 上升沿 或 下降沿 的单向触发

  9. GPIO 20-25 的电平翻转速度要比其他GPIO要慢

  10. 使用复用功能的GPIO时，需要先将默认GPIO引脚的复用为其他功能，才能正常使用复用的GPIO

    -- 使用97引脚的GPIO12，需要先将58引脚的GPIO12复用为I2C或者UART功能
-- 将57、58引脚复用为I2C0
mcu.iomux(mcu.I2C, 0, 1)
-- 启用I2C
i2c.setup(0, i2c.SLOW)

local function gpio12CbFnc()
	log.info("gpio", "12")    
end

-- 启用复用为ALT4，97引脚的GPIO12
gpio.setup(12, gpio12CbFnc, gpio.PULLUP, gpio.FALLING, 4)

对应的GPIO

对应的PAD

使用的API示例

备注

GPIO12

11

pm.power(pm.DAC_EN, true 或者 false)

LDO_CTL,在Air600E标的是GPIO12

GPIO13

12

pm.power(pm.GPS, true 或者 false)

没有引出,在Air780EG控制GPS的电源

GPIO12

27

gpio.setup(12, 0)

I2C0_SDA,也是复用的

GPIO13

28

gpio.setup(13, 0)

I2C0_SCL,也是复用的

虚拟GPIO#

Air780E(EC618全系)支持多个虚拟的GPIO, 将非GPIO管脚通过软件模拟成GPIO来使用

编号

名称

功能

备注

32

wakeup0

仅支持输入和中断

wakeup0休眠唤醒脚

33

vbus/wakeup1

仅支持输入和中断

USB的VBUS, 检测USB是否是插入状态

34

wakeup2

仅支持输入和中断

wakeup2休眠唤醒脚, USIM_DET

35

pwrkey

仅支持输入和中断

即开机键, 开机之后当普通GPIO使用

vbus的说明:

  1. 在CSDK/LuatOS固件中, vbus与USB功能是解耦的

  2. 与常规认识不同, 在不接vbus的情况下, USB功能依然可用

  3. 在进入休眠前, 将上述wakeup0/wakeup1/wakeup2设置成中断状态, 即可实现管脚唤醒功能

  4. 非wakeup的普通GPIO, 是不支持休眠唤醒的

例如将wakup0设置为唤醒脚, 中断回调可以是空函数

gpio.setup(32, function() end, gpio.PULLUP)

pwrkey的说明:

  1. pwrkey是上拉输入, 下拉立即开机或1.5秒开机, 取决于启用了开机防抖(pm.power(pm.PWK_MODE, true))

  2. AT固件是默认开机防抖的, 所以对应的是下拉1.5秒开机

  3. 对应LuatOS/CSDK固件, 开机后该管脚的功能是自定义的, 再次下拉并不会关机, 可以通过如下代码实现关机

-- 长按2秒后关机
gpio.debounce(35, 2000, 1)
gpio.setup(35, function()
    log.info("执行关机")
    pm.shutdown()
end, gpio.PULLUP)

关于USB的额外说明#

  1. BOOT模式对USB布线要求高,一定要做差分线和阻抗匹配!!!

  2. 有USB通信的情况下, 是无法休眠的, 可以通过pm.power(pm.USB, false)关闭USB通信

  3. UART1也能刷机,但需要用量产工具刷, LuaTools暂不支持通过UART给Air780EP/Air780EPV刷机!!!