【產(chǎn)品應(yīng)用】AWorksLP樣例詳解（MR6450）-- GPIO

??簡介

GPIO（General Purpose Input and Output）是通用輸入輸出口。通俗地說，就是一些引腳，可以通過它們對外輸出電平信號或者通過它們讀取外部的電平信息。將I/O口用作普通輸入/輸出功能時，有兩種常見的使用方式：一種是用作普通的輸入/輸出接口；一種是用作中斷輸入接口，即當指定的輸入狀態(tài)事件發(fā)生（比如：下降沿）時，觸發(fā)用戶自定義的回調(diào)函數(shù)。

??接口介紹

使用aw_pin_cfg (int pin, uint32_t flags)接口配置pin為gpio功能時，flags參數(shù)詳見下表。

GPIO屬性配置表：

配置時，flags參數(shù)可以是一個或者多個相關(guān)宏定義的組合，簡單示例如下：

aw_pin_cfg(pin, AW_PIN_CFG_GPIO_INPUT);
 /* 引腳配置為輸出，浮空（無上下拉），直接輸出 */
aw_pin_cfg(pin, AW_PIN_CFG_GPIO_OUTPUT);
aw_pin_cfg(pin, AW_PIN_CFG_GPIO_INPUT | AW_PIN_CFG_PULL_DOWN ); 
aw_pin_cfg(pin, AW_PIN_CFG_GPIO_OUTPUT| AW_PIN_CFG_OUTPUT_MODE_PUSH_PULL)

• 調(diào)用配置時，若上表中GPIO屬性值存在缺省時，則會使用未偏移前對應(yīng)值為0的宏定義默認填充，如上述示例中l(wèi)ine3；
• 配置時需一次性將flags進行傳入，不能每次傳遞一個屬性進行配置進行多次調(diào)用，否則可能和期望配置結(jié)果不匹配。

GPIO中斷配置表：

配置時，flags參數(shù)可以是一個或者多個上表宏定義的組合，簡單示例如下：

aw_gpio_trigger_cfg (pin, AW_GPIO_TRIGGER_HIGH);
aw_pin_cfg(pin, AW_GPIO_TRIGGER_RISE);
aw_pin_cfg(pin, AW_GPIO_TRIGGER_RISE | AW_GPIO_TRIGGER_HIGH ); 
/* 雙邊沿觸發(fā) */
aw_pin_cfg(pin, AW_GPIO_TRIGGER_RISE | AW_GPIO_TRIGGER_FALL);

• 當設(shè)置為不合理條件觸發(fā)組合（如 AW_GPIO_TRIGGER_HIGH | AW_GPIO_TRIGGER_FALL）時，該函數(shù)會返回-AW_EINVAL。

??使用樣例

{SDK}demosperipheralgpio路徑下為通用GPIO例程，例程具體代碼如下：

#include "aworks.h"
#include "aw_delay.h"
#include "aw_gpio.h"
#include "aw_vdebug.h"


/**
 * rief GPIO demo 入口
 * 
eturn 無
 */
void demo_gpio_entry (int gpio)
{
  int i = 0;


  aw_kprintf("
GPIO demo testing...
");


  /* LED以1s的周期閃爍5次 */
  for (i = 0; i < 5; i++) {
    aw_gpio_set(gpio, 0);


    aw_mdelay(500);


    aw_gpio_set(gpio, 1);


    aw_mdelay(500);
  }


  /* LED以0.2s的周期持續(xù)閃爍 */
  for (i = 0; i < 40; i++) {
    aw_gpio_toggle(gpio);
    aw_mdelay(100);
  }
 
  aw_kprintf("
GPIO demo exit...
");
}

上述代碼中使用aw_gpio_set和aw_gpio_toggle接口分別實現(xiàn)了500ms時間間隔的引腳5次反轉(zhuǎn)以及100ms時間間隔引腳40次反轉(zhuǎn)。在HPM的SDK中，傳入該例程函數(shù)的引腳為RUN燈，所以最終的實驗現(xiàn)象是LED燈先以較慢的速度閃爍，后以較快的速度閃爍，RUN燈的位置如圖1所示。

圖1運行燈

{SDK}demosperipheralint路徑下為通用中斷例程，例程具體代碼如下：

#include "aworks.h"
#include "aw_gpio.h"
#include "aw_sem.h"
#include "aw_vdebug.h"
#include "aw_delay.h"
#include "aw_int.h"


/**rief 記錄是否產(chǎn)生中斷 */
AW_SEMB_DECL_STATIC(__gpio_intr_semb);
#define TRIGGER_FLAG AW_GPIO_TRIGGER_RISE


static void __test_gpio_trig_isr (void* arg)
{
  int interrupt_pin = (int)arg;
#if TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_LOW || TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_HIGH
  /* 關(guān)閉觸發(fā)中斷，避免電平觸發(fā)時不停地進中斷導(dǎo)致程序無法繼續(xù)運行 */
  aw_gpio_trigger_off(interrupt_pin);
#endif
  AW_SEMB_GIVE(__gpio_intr_semb);
}


void demo_interrupt_entry (int output_pin, int interrupt_pin)
{
  aw_err_t  err;
  int     i;
  
  aw_kprintf("
interrupt demo testing...
");
  
   /* 信號量初始化 */
  AW_SEMB_INIT(__gpio_intr_semb, AW_SEM_EMPTY, AW_SEM_Q_FIFO);
  
  /* 連接中斷回調(diào)函數(shù) */
  err = aw_gpio_trigger_connect(interrupt_pin,
                 __test_gpio_trig_isr,
                 (void *)interrupt_pin);
  if (err != AW_OK) {
     aw_kprintf("gpio trigger connect failed!
");
     return;
   }
   
  /* 配置為 TRIGGER_FLAG 對應(yīng)方式觸發(fā) */
  err = aw_gpio_trigger_cfg(interrupt_pin, TRIGGER_FLAG);
  if (err != AW_OK) {
    aw_kprintf("gpio trigger cfg failed!
");
    return;
  }
   
  /* 開啟引腳的觸發(fā) */
  err = aw_gpio_trigger_on(interrupt_pin);
  if (err != AW_OK) {
    aw_kprintf("gpio trigger on failed!
");
    return;
  }
   
  for (i = 0; i < 50; i++) {
   
    /* 設(shè)置輸出管腳為低電平 */
    aw_gpio_set(output_pin, 0);
   
    /* 等待中斷觸發(fā) */
    err = AW_SEMB_TAKE(__gpio_intr_semb, 1000);
    if (err == AW_OK) {
      aw_kprintf("enter gpio interrupt!
");
    }
#if TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_LOW || TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_HIGH
    /* 打開在回調(diào)函數(shù)中關(guān)閉的觸發(fā)中斷 */
    err = aw_gpio_trigger_on(interrupt_pin);
    if (err != AW_OK) {
      aw_kprintf("gpio trigger on failed!
");
      return;
    }
#endif
    /* 設(shè)置輸出管腳為高電平 */
    aw_gpio_set(output_pin, 1);
      
    aw_mdelay(100);
  }
      
  /* 斷開中斷連接回調(diào)函數(shù) */
  aw_gpio_trigger_disconnect(interrupt_pin,
                __test_gpio_trig_isr,
                (void *)interrupt_pin);
      
  /* 關(guān)閉引腳的觸發(fā) */
  aw_gpio_trigger_off(interrupt_pin);
       
  /* 終止信號量 */
  AW_SEMB_TERMINATE(__gpio_intr_semb);
      
  aw_kprintf("interrupt demo exit...
");
}

在例程代碼中通過aw_gpio_trigger_connect、aw_gpio_trigger_cfg、aw_gpio_trigger_on三個接口配置interrupt_pin引腳中斷觸發(fā)模式為AW_GPIO_TRIGGER_RISE、中斷回調(diào)函數(shù)為__test_gpio_trig_isr并對中斷進行使能，同時配置output_pin持續(xù)翻轉(zhuǎn)作為中斷源的提供引腳，當output_pin 輸出滿足例程的中斷條件時，會觸發(fā)中斷進入__test_gpio_trig_isr函數(shù)釋放__gpio_intr_semb信號量，在例程中獲取信號量成功后并打印"enter gpio interrupt!"。

例程中默認使用中斷例程輸出信號引腳為PIN_PF08、中斷測試引腳為PF09，但由于本文測試所使用開發(fā)板并未引出該組引腳，故使用開發(fā)板上絲印URX1（PIN_PE24）做信號輸出引腳與UTX1（PIN_PE25）做中斷引腳進行測試，需修改main.c文件中TEST_OUTPUT_PIN與TEST_INTERRUPT_PIN宏定義，修改后如下所示:

#define TEST_OUTPUT_PIN     PIN_PE24
#define TEST_INTERRUPT_PIN    PIN_PE25 

修改完成后，重新編譯工程并下載固件至開發(fā)板中，將開發(fā)板絲印URX1與UTX1引腳短接，并使用串口工具連接至DUART接口，則可看到在上位機中打印下圖信息，表明中斷觸發(fā)成功。

• aw_gpio_trigger_connect函數(shù)所連接的回調(diào)函數(shù)是在中斷中進行調(diào)用的，故該函數(shù)的實現(xiàn)需盡量的簡短、高效，避免執(zhí)行時間過長，否則可能會影響OS的實時性；
• 若中斷觸發(fā)條件為電平觸發(fā)時，需在中斷回調(diào)中關(guān)閉對應(yīng)引腳中斷，否則電平持續(xù)階段會一直產(chǎn)生中斷。

由于篇幅限制，樣例中僅選取了部分特性進行講解，在使用時需根據(jù)實際情況配置相應(yīng)的觸發(fā)條件以滿足項目需求，更多引腳屬性功能使用以及中斷組合特性可自行調(diào)整測試。

本文對GPIO外設(shè)接口及樣例做了詳細介紹，當然其他外設(shè)也會陸續(xù)發(fā)布，請大家關(guān)注后續(xù)推文更新~