IMX6ULL 的 LED 操作方法

IMX6ULL 的 LED 操作方法 ------ 从零开始，点亮你的第一颗灯

无论你是学习裸机开发，还是将来写 Linux 驱动，点亮 LED 都是嵌入式世界的 "Hello World"。

这节课，我们就以 IMX6ULL 芯片为例，手把手教你如何通过操作寄存器，让板子上的 LED 亮起来。

一、LED 为什么会亮？

先看一个最简单的电路图（示意图）：

当 GPIO 引脚输出 低电平 (0V) 时，电流从 VCC 流过 LED、再流入 GPIO 引脚，LED 亮。
当 GPIO 引脚输出 高电平 (3.3V) 时，LED 两端电压相等，没有电流，LED 灭。

注意：不同的开发板可能接法不同，有的板子是 高电平点亮 ，有的则是 低电平点亮 。

我们以 100ASK_IMX6ULL 开发板为例，它的 LED 是 低电平点亮。

二、GPIO 是什么？怎么操作它？

GPIO = General Purpose Input/Output，通用输入输出口。

你可以把它理解成芯片上的一个 "开关"，通过程序控制它输出高电平或低电平。

操作任何一个 GPIO，都离不开三个步骤：

使能时钟 ------ 让 GPIO 模块先通上电（不供电无法工作）。
配置引脚功能 ------ 这个引脚可以是普通 GPIO，也可以是串口、I2C 等，我们要把它设为 GPIO 模式。
设置方向和数据 ------ 决定它是输入还是输出，再输出高电平或低电平。

三、找到我们要控制的 LED 引脚

打开开发板的原理图（PDF 或纸质），搜索 "LED" 关键字，会看到类似下面的信息：

![LED原理图位置](示意：在原理图中搜 "LED" 会看到 GPIO5_3)

在 100ASK_IMX6ULL 的原理图中，LED 连接到了 GPIO5_IO03 。

意思是：这个 LED 挂在 GPIO5 组 的 第 3 个引脚 上。

四、一步步操作 IMX6ULL 的寄存器

下面所有的地址和数值，都可以在芯片手册《IMX6ULLRM.pdf》里找到。

4.1 使能 GPIO5 的时钟（其实这一步可以跳过）

在 IMX6ULL 中，GPIO5 的时钟默认就是使能的，但我们还是知道一下它在哪里：
CCM_CCGR1 寄存器，地址 0x020C406C，里面的 bit[31:30] 控制 GPIO5 的时钟。

不过对于我们的板子，不设置它也没问题 ------ 厂家已经在 boot 阶段帮我们开好了。

4.2 配置引脚功能 ------ 让 GPIO5_IO03 变成 GPIO 模式

一个物理引脚可能有多种功能（比如作为 UART 的 TX，或者作为 GPIO）。

我们必须明确告诉芯片：这个引脚，我要当 GPIO 用。

对应的寄存器是 IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 ，地址 0x02290000 + 0x14 = 0x02290014。

位域	值	含义
bit[3:0]	0b0101 (5)	选择 ALT5 模式，即 GPIO5_IO03

所以我们要往这个地址写入 0x5。

小提示：在芯片手册里，这个引脚的名字是 SNVS_TAMPER3，它的 ALT5 模式就是 GPIO5_IO03。

4.3 设置方向 ------ 输出模式

现在引脚已经是 GPIO 了，但它默认是输入模式，我们要改为输出。

方向控制寄存器是 GPIO5_GDIR ，地址 0x020AC004。

每一个 bit 对应一个引脚：

bit = 0 → 输入
bit = 1 → 输出

我们要控制 GPIO5 的第 3 个引脚，所以需要把 bit3 设置为 1。

cs 复制代码

c

*((volatile unsigned int *)0x020AC004) |= (1 << 3);

4.4 输出电平 ------ 点亮或熄灭 LED

数据寄存器是 GPIO5_DR ，地址 0x020AC000。

同样，bit3 控制第 3 个引脚的电平：

写入 0 → 输出低电平 → LED 亮
写入 1 → 输出高电平 → LED 灭

cs 复制代码

c

// 点亮 LED
*((volatile unsigned int *)0x020AC000) &= ~(1 << 3);

// 熄灭 LED
*((volatile unsigned int *)0x020AC000) |= (1 << 3);

五、把上面的步骤写成代码（伪代码框架）

cs 复制代码

c

// 定义寄存器地址
#define CCM_CCGR1      (*(volatile unsigned int *)0x020C406C)
#define IOMUX_SNVS_T3  (*(volatile unsigned int *)0x02290014)
#define GPIO5_GDIR     (*(volatile unsigned int *)0x020AC004)
#define GPIO5_DR       (*(volatile unsigned int *)0x020AC000)

void led_init(void)
{
    // 1. 使能 GPIO5 时钟（其实可以省略，但写上也没错）
    // CCM_CCGR1 |= (3 << 30);   // 如果前面没开，就加上这行

    // 2. 设置引脚为 GPIO 模式 (ALT5)
    IOMUX_SNVS_T3 = 5;

    // 3. 设置为输出方向
    GPIO5_GDIR |= (1 << 3);
}

void led_on(void)
{
    GPIO5_DR &= ~(1 << 3);   // 输出低电平
}

void led_off(void)
{
    GPIO5_DR |= (1 << 3);    // 输出高电平
}

实际开发中，我们会把这些地址定义放在一个 regs.h 头文件里，代码会更整洁。

六、上机实验（裸机方式）

编写完整的 led.c 和 main.c，在 main 里调用 led_init()，然后循环亮灭。
使用交叉编译器 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译。
用 mkimage 工具制作 .imx 映像文件。
通过 USB 或 SD 卡烧写到开发板。
上电，你会看到 LED 按照你的程序闪烁。

如果不想烧写，也可以直接在 Linux 下写一个简单的 GPIO 驱动（后续会讲到）。

七、总结与延伸

今天我们学到的内容，其实已经涵盖了 嵌入式 Linux 驱动开发 的最底层知识：

看原理图 → 确定引脚
看芯片手册 → 找到对应的寄存器
写程序 → 操作寄存器

以后你写的任何驱动程序（LED、按键、UART、I2C...）都离不开这三步。

在 Linux 下，我们会用 ioremap 映射物理地址，用 device tree 描述引脚资源，但最终落到底层，依然是操作这些寄存器。

下一节课，我们将把这个裸机 LED 程序，改造成一个标准的 Linux 字符设备驱动。

到时候你会发现 ------ 框架变了，但点亮 LED 的本质从未改变。