《嵌入式系统 – GD32应用开发实战指南(基于RT-Thread系统)》第3章 GPIO使用

开发环境:
IDE:RT-Thread Studio 2.1.5
开发板:GD32407V-START

我相信大多数学习嵌入式的朋友学习单片机的第一个程序都是点灯,毕竟点灯简单嘛,操作下GPIO即可。当然,本教程的第一个应用也从GPIO的使用开始。

3.1 RT-Thread PIN设备驱动简介

RT-Thread 提供了一套简单的 I/O 设备模型框架,如下图所示。

75aG4S.md.png

它位于硬件和应用程序之间,共分成三层,从上到下分别是 I/O 设备管理层、设备驱动框架层、设备驱动层

应用程序通过 I/O 设备管理接口获得正确的设备驱动,然后通过这个设备驱动与底层 I/O 硬件设备进行数据(或控制)交互。关于I/O模型的详细描述请参看RT-Thread官方手册。

I/O设备模型

PIN设备属于Miscellaneous类型,在驱动文件pin.c中的rt_device_pin_register()函数可以看到其注册的设备类型,PIN设备是很多驱动的基础,其他驱动的开发还会依赖PIN设备,比如软件I2C的驱动就是在PIN设备的基础上开发的。

应用程序通过 RT-Thread 提供的 PIN 设备管理接口来访问 GPIO,相关接口如下所示:

函数 描述
rt_pin_get() 获取引脚编号
rt_pin_mode() 设置引脚模式
rt_pin_write() 设置引脚电平
rt_pin_read() 读取引脚电平
rt_pin_attach_irq() 绑定引脚中断回调函数
rt_pin_irq_enable() 使能引脚中断
rt_pin_detach_irq() 脱离引脚中断回调函数

关于PIN驱动API的详细描述请参看以下内容:

PIN设备

3.2 PIN设备使用实例之按键

笔者这里使用的是GD32407V-START开发板,MCU资源很丰富,但是板载资源较少。GD32407V-START的用户LED已经在主线程中使用了,因此这里就用户按键来举例说明如何使用PIN设备。

首先看下电路图:

75aUjs.png

当然不同开发板,其引脚可能不同,请根据具体情况使用。由以上电路图可以看到,当PA0输入低电平,表示按键按下,反之亦然。

核心代码如下:

/**
  ******************************************************************************
  * @file                app_task.c
  * @author              BruceOu
  * @version             V1.0
  * @date                2022-01-23
  * @blog                https://blog.bruceou.cn/
  * @Official Accounts   嵌入式实验楼
  * @brief               Key
  ******************************************************************************
  */
/*Includes**********************************************************************/
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>

#define THREAD_PRIORITY         7
#define THREAD_STACK_SIZE       512
#define THREAD_TIMESLICE        3

/* defined the KEY pin: PA0 */
#define PIN_KEY GET_PIN(A, 0)

static rt_thread_t key_tid = RT_NULL;

/* 按键检测线程入口函数*/
static void key_thread_entry(void *parameter)
{
    static rt_uint8_t key_up = 1;   /* 按键松开标志 */

    /* 初始化按键 */
    rt_pin_mode(PIN_KEY, PIN_MODE_INPUT);

    while (1)
    {
        /* 检测按键是否按下 */
        if (key_up && (rt_pin_read(PIN_KEY) == PIN_LOW) )
        {
            rt_thread_mdelay(50);   /* 延时消抖*/
            key_up = 0;

            if (rt_pin_read(PIN_KEY) == PIN_LOW)
            {
                /* 按键KEY按下,按键按下处理*/
                rt_kprintf("KEY pressed!\n");
            }
        }
        else if((rt_pin_read(PIN_KEY) == PIN_HIGH) )
        {
            key_up = 1;     /* 按键已松开 */
        }
        rt_thread_mdelay(100);
    }

}

/* 线程初始化*/
int key_init(void)
{
    /* 创建线程,名称是 key_thread,入口是 key_thread*/
    key_tid = rt_thread_create("key_thread",
                                   key_thread_entry,
                                   RT_NULL,
                                   THREAD_STACK_SIZE,
                                   THREAD_PRIORITY,
                                   THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块,启动这个线程 */
    if (key_tid != RT_NULL)
        rt_thread_startup(key_tid);

    return 0;
}

/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(key_init, key init);

构建并下载程序,并使用msh 命令初始化KEY线程,按下按键,则可以看到串口终端输出以下信息:

75aDEV.md.png

当然啦,在finsh输入list_device可以查到注册到RT-Thread的PIN设备:

75a6CF.md.png


资源获取方式

1.关注公众号[嵌入式实验楼]
2.在公众号回复关键词[GD32应用开发实战指南]获取资料提取码


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