R128開(kāi)發(fā)指南：中斷方式驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種位置傳感器，可將旋鈕的角位置（旋轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)換為用于確定旋鈕旋轉(zhuǎn)方向的輸出信號(hào)。

由于其堅(jiān)固性和良好的數(shù)字控制；它們被用于許多應(yīng)用中，包括機(jī)器人技術(shù)，CNC機(jī)器和打印機(jī)。

旋轉(zhuǎn)編碼器有兩種類(lèi)型-絕對(duì)式和增量式。絕對(duì)編碼器為我們提供旋鈕的精確位置（以度為單位），而增量編碼器報(bào)告軸已移動(dòng)了多少增量。

編碼器內(nèi)部是一個(gè)槽形磁盤(pán)，該磁盤(pán)連接到公共接地引腳C以及兩個(gè)接觸針A和B。旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí)，A和B根據(jù)旋轉(zhuǎn)旋鈕的方向以特定順序與公共接地引腳C接觸。

當(dāng)它們接觸公共接地時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。當(dāng)一個(gè)引腳先于另一引腳接觸時(shí)，這些信號(hào)就會(huì)彼此錯(cuò)開(kāi)90°。這稱(chēng)為正交編碼。

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí)，首先連接A引腳，然后連接B引腳。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí)，首先連接B引腳，然后連接A引腳。

通過(guò)跟蹤每個(gè)引腳何時(shí)與地面連接或與地面斷開(kāi)，我們可以使用這些信號(hào)變化來(lái)確定旋鈕的旋轉(zhuǎn)方向。您可以通過(guò)在A(yíng)更改狀態(tài)時(shí)觀(guān)察B的狀態(tài)來(lái)做到這一點(diǎn)。

我們搭建電路，如下：

1

載入方案

簡(jiǎn)介

我們使用的開(kāi)發(fā)板是 R128-Devkit，需要開(kāi)發(fā) C906 核心的應(yīng)用程序，所以載入方案選擇r128s2_module_c906。

?

$ source envsetup.sh 
$ lunch_rtos 1

?

2

GPIO驅(qū)動(dòng)

勾選

mrtos_menuconfig?找到下列驅(qū)動(dòng)

?

Drivers Options ?--->
 ? ?soc related device drivers ?--->
 ? ? ? ? ? ?GPIO devices --->
 ? ? ? ? ? ? ? ?[*] enable GPIO driver
 ? ? ? ? ? ? ? ?[*] enbale GPIO hal APIs Test command

?

3

程序編寫(xiě)

簡(jiǎn)介

打開(kāi)你喜歡的編輯器，在以下目錄修改文件：

?

lichee/rtos/projects/r128s2/module_c906/src/main.c

?

4

頭文件

引入

?

#include 

	?

	5

	使用GPIO

	配置引腳

	1、配置 GPIO 的上下拉狀態(tài)

	使用?
hal_gpio_set_pull (gpio_pin_t pin, gpio_pull_status_t pull);
來(lái)設(shè)置。這里我們?cè)O(shè)置 PA25 引腳為默認(rèn)上拉狀態(tài)。
hal_gpio_set_pull(GPIOA(25), GPIO_PULL_UP);

	?

	2、配置 GPIO 輸入輸出模式

	使用?
hal_gpio_set_direction (gpio_pin_t pin, gpio_direction_t direction);
?來(lái)設(shè)置 GPIO 的輸入輸出模式，這里配置為輸入模式。
hal_gpio_set_direction(GPIOA(25), GPIO_DIRECTION_INPUT);

	?

	3、配置 GPIO 的 MUX 功能

	GPIO 通常有多種功能，需要配置 MUX 選擇需要的功能，使用?
hal_gpio_pinmux_set_function (gpio_pin_t pin, gpio_muxsel_t function_index);
來(lái)設(shè)置 GPIO 的復(fù)用功能，這里配置為GPIO 輸入模式（GPIO_MUXSEL_IN）
hal_gpio_pinmux_set_function(GPIOA(25), GPIO_MUXSEL_IN);

	?

	4、獲取 GPIO 的電平

	使用?
int hal_gpio_get_data (gpio_pin_t pin, gpio_data_t *data);
來(lái)獲取 GPIO 的電平
gpio_data_t gpio_data;
hal_gpio_get_data(GPIOA(25), &gpio_data);

	?

	5、申請(qǐng)配置中斷

	使用
hal_gpio_to_irq
方法來(lái)申請(qǐng)中斷號(hào)
hal_gpio_irq_request
綁定中斷服務(wù)，啟用中斷
hal_gpio_irq_enable
這里配置一個(gè)
// 存放中斷號(hào)
uint32_t irq_clk;
// 申請(qǐng)中斷號(hào)
ret = hal_gpio_to_irq(ENC_CLK, &irq_clk);
if (ret < 0){
 ? ?printf("gpio to irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_clk, ret);
}


// 綁定中斷處理函數(shù)
ret = hal_gpio_irq_request(irq_clk, gpio_irq_encode, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, NULL);
if (ret < 0){
 ? ?printf("request irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_clk, ret);
}


// 啟用中斷
ret = hal_gpio_irq_enable(irq_clk);
if (ret < 0){
 ? ?printf("request irq error, error num: %d
", ret);
}

	?

	6

	完整實(shí)驗(yàn)代碼

	及結(jié)果

	?
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "interrupt.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "tinatest.h"


extern int amp_init(void);


// 定義旋轉(zhuǎn)編碼器的引腳
#define ENC_CLK GPIOA(24)
#define ENC_DT GPIOA(25)
#define ENC_SW GPIOA(29)


// 相關(guān)全局變量存儲(chǔ)
int encode_counter = 0;
int encode_current_clk;
int encode_lask_clk;
int current_dir = 0;


// 編碼器中斷處理函數(shù)
static hal_irqreturn_t gpio_irq_encode(void *data)
{
 ? ?// 獲取引腳的高低電平狀態(tài)
 ? ?gpio_data_t clk_value = GPIO_DATA_LOW;
 ? ?gpio_data_t dt_value = GPIO_DATA_LOW;
 ? ?hal_gpio_get_data(ENC_DT, &dt_value);
 ? ?hal_gpio_get_data(ENC_CLK, &clk_value);


 ? ?// 判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)狀態(tài)
 ? ?encode_current_clk = clk_value;
 ? ?if (encode_current_clk != encode_lask_clk && encode_current_clk == 1){
 ? ? ? ?// 判斷正反轉(zhuǎn)
 ? ? ? ?if (dt_value != encode_current_clk) {
 ? ? ? ? ? ?// 正轉(zhuǎn)
 ? ? ? ? ? ?encode_counter ++;
 ? ? ? ? ? ?current_dir = 1;
 ? ? ? ?} else {
 ? ? ? ? ? ?// 反轉(zhuǎn)
 ? ? ? ? ? ?encode_counter --;
 ? ? ? ? ? ?current_dir = -1;
 ? ? ? ?}
 ? ? ? ?printf("Direction = %d, Counter = %d
", current_dir, encode_counter);
 ? ?}
 ? ?// 刷新當(dāng)前狀態(tài)
 ? ?encode_lask_clk = encode_current_clk;
 ? ?return 0;
}


void cpu0_app_entry(void *param)
{
 ? ?int ret = 0;


 ? ?// 初始化系統(tǒng)資源
 ? ?amp_init();


 ? ?// A24 -> CLK, A25 -> DT. A29 -> SW
 ? ?hal_gpio_set_pull(ENC_CLK, GPIO_PULL_DOWN_DISABLED);
 ? ?hal_gpio_set_direction(ENC_CLK, GPIO_DIRECTION_INPUT);
 ? ?hal_gpio_pinmux_set_function(ENC_CLK, GPIO_MUXSEL_IN);


 ? ?// 獲取初始編碼器 CLK 狀態(tài)
 ? ?gpio_data_t clk_data;
 ? ?hal_gpio_get_data(ENC_CLK, &clk_data);
 ? ?encode_lask_clk = clk_data;


 ? ?hal_gpio_set_pull(ENC_DT, GPIO_PULL_DOWN_DISABLED);
 ? ?hal_gpio_set_direction(ENC_DT, GPIO_DIRECTION_INPUT);
 ? ?hal_gpio_pinmux_set_function(ENC_DT, GPIO_MUXSEL_IN);


 ? ?// 存放 CLK，DT 中斷號(hào)
 ? ?uint32_t irq_clk, irq_dt;


 ? ?// 申請(qǐng) ENC_CLK 為中斷引腳，跳變觸發(fā)
 ? ?ret = hal_gpio_to_irq(ENC_CLK, &irq_clk);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("gpio to irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_clk, ret);
 ? ?}
 ? ?// 綁定中斷處理函數(shù)
 ? ?ret = hal_gpio_irq_request(irq_clk, gpio_irq_encode, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, NULL);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("request irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_clk, ret);
 ? ?}
 ? ?// 啟用中斷
 ? ?ret = hal_gpio_irq_enable(irq_clk);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("request irq error, error num: %d
", ret);
 ? ?}


 ? ?// 申請(qǐng) ENC_DT 為中斷引腳，跳變觸發(fā)
 ? ?ret = hal_gpio_to_irq(ENC_DT, &irq_dt);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("gpio to irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_dt, ret);
 ? ?}
 ? ?// 綁定中斷處理函數(shù)
 ? ?ret = hal_gpio_irq_request(irq_dt, gpio_irq_encode, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, NULL);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("request irq error, irq num:%d error num: %d
", irq_dt, ret);
 ? ?}
 ? ?// 啟用中斷
 ? ?ret = hal_gpio_irq_enable(irq_dt);
 ? ?if (ret < 0){
 ? ? ? ?printf("request irq error, error num: %d
", ret);
 ? ?}


 ? ?vTaskDelete(NULL);
}



	編輯：黃飛

	?