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【產品應用】AWorksLP樣例詳解(MR6450)-- GPIO

ZLG致遠電子 ? 2022-12-19 15:23 ? 次閱讀

AWorksLP對外設進行了高度抽象化,為同一類外設提供了相同的接口,應用程序可以輕松跨平臺。本文以MR6450平臺為例,介紹AWorksLP GPIO外設基本用法。

4b4a9c7a-7e54-11ed-b116-dac502259ad0.jpg ?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事件發生(比如:下降沿)時,觸發用戶自定義的回調函數。


4b4a9c7a-7e54-11ed-b116-dac502259ad0.jpg ?接口介紹

函數列表:

函數原型

簡要描述

aw_err_t aw_pin_cfg (int pin, uint32_t flags);配置引腳屬性
aw_err_t aw_gpio_get (int pin);讀取引腳的輸入/輸出值
aw_err_t aw_gpio_set (int pin, int value);設置引腳輸出值
aw_err_t aw_gpio_toggle (int pin);翻轉引腳的輸出值,即高電平變低電平,低電平變高電平
aw_err_t aw_gpio_trigger_cfg (int pin, uint32_t flags);配置引腳“觸發條件”,觸發條件可位或
aw_err_t aw_gpio_trigger_connect (int pin, aw_pfuncvoid_t pfunc_callback, void *p_arg);連接一個回調函數到引腳
aw_err_t aw_gpio_trigger_disconnect (int pin, aw_pfuncvoid_t pfunc_callback, void *p_arg);斷開引腳的回調函數
aw_err_t aw_gpio_trigger_on (int pin);開啟引腳的觸發功能
aw_err_t aw_gpio_trigger_off (int pin);關閉指定引腳的觸發功能

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

GPIO屬性配置表:

GPIO屬性

宏定義

描述

GPIO模式AW_PIN_CFG_GPIO_INPUT1<<0輸入模式
AW_PIN_CFG_GPIO_OUTPUT2<<0輸出模式
AW_PIN_CFG_GPIO_OUTPUT_LOW3<<0輸出模式且輸出低
AW_PIN_CFG_GPIO_OUTPUT_HIGH4<<0輸出模式且輸出高
上下拉功能AW_PIN_CFG_FLOAT0<<3浮空
AW_PIN_CFG_PULL_UP1<<3上拉
AW_PIN_CFG_PULL_DOWN2<<3下拉
AW_PIN_CFG_PULL_UP_DOWN3<<3同時使能上下拉
輸出模式AW_PIN_CFG_OUTPUT_MODE_DRIVE0<<5直接輸出
AW_PIN_CFG_OUTPUT_MODE_OPEN_DRAIN1<<5開漏輸出
AW_PIN_CFG_OUTPUT_MODE_PUSH_PULL2<<5推挽輸出

配置時,flags參數可以是一個或者多個相關宏定義的組合,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)

注意:

  • 調用配置時,若上表中GPIO屬性值存在缺省時,則會使用未偏移前對應值為0的宏定義默認填充,如上述示例中line3;
  • 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用,否則可能和期望配置結果不匹配。

使用 aw_gpio_trigger_cfg(int pin, uint32_t flags)接口配置引腳中斷時,flags參數見下表。

GPIO中斷配置表:

宏定義

描述

AW_GPIO_TRIGGER_HIGH高電平觸發
AW_GPIO_TRIGGER_LOW低電平觸發
AW_GPIO_TRIGGER_RISE上升沿觸發
AW_GPIO_TRIGGER_FALL下降沿觸發

配置時,flags參數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 */aw_pin_cfg(pin, AW_GPIO_TRIGGER_RISE | AW_GPIO_TRIGGER_FALL);

注意:

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


4b4a9c7a-7e54-11ed-b116-dac502259ad0.jpg ?使用樣例

AWorksLP SDK相關使用請參考《AWorksLP SDK快速入門(MR6450)——開箱體驗》一文,本文不再贅述。
1.通用IO功能

{SDK}\demos\peripheral\gpio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"
/** * \brief GPIO demo 入口 * \return 無 */void demo_gpio_entry (int gpio){ int i = 0;
aw_kprintf("\nGPIO demo testing...\r\n");
/* 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的周期持續閃爍 */ for (i = 0; i < 40; i++) { ? ? ? ?aw_gpio_toggle(gpio); ? ? ? ?aw_mdelay(100); ? ?} ? ?aw_kprintf("\nGPIO demo exit...\r\n");}

上述代碼中使用aw_gpio_set和aw_gpio_toggle接口分別實現了500ms時間間隔的引腳5次反轉以及100ms時間間隔引腳40次反轉。在HPM的SDK中,傳入該例程函數的引腳為RUN燈,所以最終的實驗現象是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。

4b5d1a44-7e54-11ed-b116-dac502259ad0.png

圖1運行燈

2.中斷功能

{SDK}\demos\peripheral\int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"
/**\brief 記錄是否產生中斷 */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 /* 關閉觸發中斷,避免電平觸發時不停地進中斷導致程序無法繼續運行 */ 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("\ninterrupt demo testing...\r\n"); /* 信號量初始化 */ AW_SEMB_INIT(__gpio_intr_semb, AW_SEM_EMPTY, AW_SEM_Q_FIFO); /* 連接中斷回調函數 */ err = aw_gpio_trigger_connect(interrupt_pin, __test_gpio_trig_isr, (void *)interrupt_pin); if (err != AW_OK) { aw_kprintf("gpio trigger connect failed!\n"); return; } /* 配置為 TRIGGER_FLAG 對應方式觸發 */ err = aw_gpio_trigger_cfg(interrupt_pin, TRIGGER_FLAG); if (err != AW_OK) { aw_kprintf("gpio trigger cfg failed!\n"); return; } /* 開啟引腳的觸發 */ err = aw_gpio_trigger_on(interrupt_pin); if (err != AW_OK) { aw_kprintf("gpio trigger on failed!\n"); return; } for (i = 0; i < 50; i++) { ? ? ? ? ? ?/* 設置輸出管腳為低電平 */ ? ? ? ?aw_gpio_set(output_pin, 0); ? ? ? ? ? ?/* 等待中斷觸發 */ ? ? ? ?err = AW_SEMB_TAKE(__gpio_intr_semb, 1000); ? ? ? ?if (err == AW_OK) { ? ? ? ? ? ?aw_kprintf("enter gpio interrupt!\n"); ? ? ? ?}#if TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_LOW || TRIGGER_FLAG == AW_GPIO_TRIGGER_HIGH ? ? ? ?/* 打開在回調函數中關閉的觸發中斷 */ ? ? ? ?err = aw_gpio_trigger_on(interrupt_pin); ? ? ? ?if (err != AW_OK) { ? ? ? ? ? ?aw_kprintf("gpio trigger on failed!\n"); ? ? ? ? ? ?return; ? ? ? ?}#endif ? ? ? ?/* 設置輸出管腳為高電平 */ ? ? ? ?aw_gpio_set(output_pin, 1); ? ? ? ? ? ? ? ? ?aw_mdelay(100); ? ?} ? ? ? ? ? ? ?/* 斷開中斷連接回調函數 */ ? ?aw_gpio_trigger_disconnect(interrupt_pin, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? __test_gpio_trig_isr, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (void *)interrupt_pin); ? ? ? ? ? ? ?/* 關閉引腳的觸發 */ ? ?aw_gpio_trigger_off(interrupt_pin); ? ? ? ? ? ? ? ? ?/* 終止信號量 */ ? ?AW_SEMB_TERMINATE(__gpio_intr_semb); ? ? ? ? ? ? ?aw_kprintf("interrupt demo exit...\r\n");}

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引腳中斷觸發模式為AW_GPIO_TRIGGER_RISE、中斷回調函數為__test_gpio_trig_isr并對中斷進行使能,同時配置output_pin持續翻轉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,會觸發中斷進入__test_gpio_trig_isr函數釋放__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板并未引出該組引腳,故使用開發板上絲印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板中,將開發板絲印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,表明中斷觸發成功。

4b6a2432-7e54-11ed-b116-dac502259ad0.png

圖2串口打印信息注意事項:

  • aw_gpio_trigger_connect函數所連接的回調函數是在中斷中進行調用的,故該函數的實現需盡量的簡短、高效,避免執行時間過長,否則可能會影響OS的實時性;
  • 若中斷觸發條件為電平觸發時,需在中斷回調中關閉對應引腳中斷,否則電平持續階段會一直產生中斷。

由于篇幅限制,樣例中僅選取了部分特性進行講解,在使用時需根據實際情況配置相應的觸發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整測試。

本文對GPIO外設接口及樣例做了詳細介紹,當然其他外設也會陸續發布,請大家關注后續推文更新~

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