重庆本土网站,做网站得多长时间,上传文章的网站,在线代理网页代理本博文内容导读#x1f4d5;#x1f389;#x1f525; ESP32开发板的中断矩阵、功能描述与实现、相关API和示例程序进行介绍 ESP32中断矩阵将任一外部中断源单独分配到每个CPU的任一外部中断上#xff0c;提供了强大的灵活性#xff0c;能适应不同的应用需求。 ESP32中断主… 本博文内容导读 ESP32开发板的中断矩阵、功能描述与实现、相关API和示例程序进行介绍 ESP32中断矩阵将任一外部中断源单独分配到每个CPU的任一外部中断上提供了强大的灵活性能适应不同的应用需求。 ESP32中断主要有以下特性 接收71个外部中断源作为输入为两个CPU分别生成26个外部中断总共52个作为输出屏蔽CPU的NMI类型中断查询外部中断源当前的中断状态 包括外设中断配置寄存器、中断源、中断矩阵和中断输出寄存器。 1.外部中断源
ESP32共有71个外部中断源有67个可以分配给两个CPU
其余4个外部中断源只能分配给特定的CPU每个CPU2个。GPIO_INTERRUPT_PRO和GPIO_INTERRUPT_PRO_NMI只可以分配给PRO_CPUGPIO_INTERRUPT_APP和GPIO_INTERRUPT_APP_NMI只可以分配给APP_CPU。
因此PRO_CPU与APP_CPU各分配到69个外部中断源。
2.CPU中断源
两个CPUPRO_CPU和APP_CPU各有32个中断其中26个为外部中断。 编号 类别 种类 优先级 编号 类别 种类 优先级 0 外部中断 电平触发 1 16 内部中断 定时器 2 5 1 外部中断 电平触发 1 17 外部中断 电平触发 1 2 外部中断 电平触发 1 18 外部中断 电平触发 1 3 外部中断 电平触发 1 19 外部中断 电平触发 2 4 外部中断 电平触发 1 20 外部中断 电平触发 2 5 外部中断 电平触发 1 21 外部中断 电平触发 2 6 内部中断 定时器 0 1 22 外部中断 边沿触发 3 7 内部中断 软件 1 23 外部中断 电平触发 3 8 外部中断 电平触发 1 24 外部中断 电平触发 4 9 外部中断 电平触发 1 25 外部中断 电平触发 4 10 外部中断 边沿触发 1 26 外部中断 电平触发 5 11 内部中断 解析 3 27 外部中断 电平触发 3 12 外部中断 电平触发 1 28 外部中断 边沿触发 4 13 外部中断 电平触发 1 29 内部中断 软件 3 14 外部中断 NMI NMI 30 外部中断 边沿触发 4 15 内部中断 定时器 1 3 31 外部中断 电平触发 5
3.分配外部中断源至CPU外部中断 首先按照如下规则描述中断记号Source_X代表某个外部中断源。记号PRO_X_MAP_REG或 APP_X_MAP_REG表示PRO_CPU或 APP_CPU的某个外部中断配置。寄存器且此外部中断配置寄存器与外部中断源Source_X相对应。 即表4-7中“PRO_CPUAPP_CPU-外设中断配置寄存器”一列中与“外设中断源名称”一列中的某个外部中断源处于同一行的寄存器。记号Interrupt_P表示CPU中断序号为Num_P的外部中断Num_P的取值范围为是0~5、8~10、12~14、17~28、30~31。记号Interrupt_I表示CPU中断序号为Num_I的内部中断Num_I的取值范围是6、7、11、15、16、29。 其次根据中断源、寄存器、内外中断可以这样描述中断矩阵控制器操作将外部中断源Source_X分配到CPUPRO_CPU或APP_CPU。 寄存器PRO_X_MAP_REGAPP_X_MAP_REG配成Num_P。Num_P可以取任意CPU外部中断值CPU中断可以被多个外设共享。关闭CPUPRO_CPU或APP_CPU外部中断源Source_X。将寄存器PRO_X_MAP_REGAPP_X_MAP_REG配成任意 Num_I。由于任何被配成 Num_I 的中断都没有连接到2 CPU上选择特定内部中断值不会造成影响。 将多个外部中断源Source_Xn ORed分配到PRO_CPUAPP_CPU的外部中断。将各个寄存器PRO_Xn_MAP_REG (APP_Xn_MAP_REG)配成同样的Num_P。这些外设中断都会触发CPU的Interrupt_P。 4.屏蔽CPU的NMI类型中断 中断矩阵能够根据信号PRO_CPU的NMI中断屏蔽或APP_CPU的NMI中断屏蔽暂时屏蔽所有被分配到PRO_CPU或APP_CPU的外部中断源的NMI中断。 信号PRO_CPU的NMI中断屏蔽和APP_CPU的NMI中断屏蔽分别来自外设进程号控制器。 5.查询外部中断源当前的中断状态 读寄存器 PRO_INTR_STATUS_REG_nAPP_INTR_STATUS_REG_n中特定位的值就可以获知外部中断源当前的中断状态。 寄存器PRO_INTR_STATUS_REG_nAPP_INTR_STATUS_REG_n与外部中断源的对应关系。 中断类型定义
中断的大多数功能与GPIO有关从GPIO的头文件中有很多定义和函数是针对中断的本节对其主要的定义和函数进行总结。在gpio_types.h或者gpio.h头文件中的预定义。gpio_int_type_t是ESP32中断类型的定义是枚举类型定义如下
typedef enum {GPIO_INTR_DISABLE 0, /*禁用GPIO中断*/GPIO_INTR_POSEDGE 1, /*GPIO中断类型上升沿*/GPIO_INTR_NEGEDGE 2, /*GPIO中断类型下降沿*/GPIO_INTR_ANYEDGE 3, /*GPIO中断类型上升和下降沿*/GPIO_INTR_LOW_LEVEL 4, /*GPIO中断类型低电平触发*/GPIO_INTR_HIGH_LEVEL 5, /*GPIO中断类型高电平触发*/GPIO_INTR_MAX,
} gpio_int_type_t;中断示例程序
基于ESP IDF的VS Code、Arduino和MicroPython环境的三种代码实现。
本程序将GPIO18定义为输出GPIO4定义为输入上拉状态从上升沿触发中断将GPIO18与GPIO4通过导线直接连接GPIO18产生的脉冲触发开始计数对GPIO4进行余4运算每隔4s产生中断在串口打印中断信息。
1. 基于ESP IDF的VS Code开发环境实现方式 代码如下
#include stdio.h
#include string.h
#include stdlib.h
#include freertos/FreeRTOS.h
#include freertos/task.h
#include freertos/queue.h
#include driver/gpio.h
#define GPIO_OUTPUT_IO_0 18
#define GPIO_OUTPUT_PIN_SEL (1ULLGPIO_OUTPUT_IO_0)
#define GPIO_INPUT_IO_0 4
#define GPIO_INPUT_PIN_SEL (1ULLGPIO_INPUT_IO_0)
#define ESP_INTR_FLAG_DEFAULT 0
static xQueueHandle gpio_evt_queue NULL; //FreeRTOS的队列句柄
static void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg) //函数gpio_isr_handler的调用规范
{uint32_t gpio_num (uint32_t) arg;xQueueSendFromISR(gpio_evt_queue, gpio_num, NULL);
}
static void gpio_task_example(void* arg) //构建任务
{uint32_t io_num;for(;;) {if(xQueueReceive(gpio_evt_queue, io_num, portMAX_DELAY)) { //接收队列printf(GPIO[%d] intr, val: %d\n, io_num, gpio_get_level(io_num));}}
}
void app_main(void) //主函数
{gpio_config_t io_conf; //定义结构体io_conf.intr_type GPIO_PIN_INTR_DISABLE; //禁用中断io_conf.mode GPIO_MODE_OUTPUT; //设置输出模式io_conf.pin_bit_mask GPIO_OUTPUT_PIN_SEL; //GPIO18的比特掩码io_conf.pull_down_en 0; //禁用下拉模式io_conf.pull_up_en 0; //禁用上拉模式gpio_config(io_conf); //使用以上参数初始化GPIOio_conf.intr_type GPIO_PIN_INTR_POSEDGE; //上升沿触发中断io_conf.pin_bit_mask GPIO_INPUT_PIN_SEL; //GPIO4的比特掩码io_conf.mode GPIO_MODE_INPUT; //设置输入模式io_conf.pull_up_en 1; //使能上拉模式gpio_config(io_conf); //使用以上参数配置gpio_evt_queue xQueueCreate(10, sizeof(uint32_t)); //创建队列处理中断xTaskCreate(gpio_task_example, gpio_task_example, 2048, NULL, 10, NULL); //开启任务gpio_install_isr_service(ESP_INTR_FLAG_DEFAULT); //安装GPIO中断服务
gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_0);
//GPIO引脚挂钩ISR处理程序int cnt 0;while(1) {printf(cnt: %d\n, cnt); //打印计数vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS); //延时1Sgpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_0, cnt % 4); //每隔4个计数打印一次中断//gpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_1, cnt % 2);}
}
2. Arduino开发环境实现 代码如下
void callBack(void)
{Serial.printf(GPIO 4 Interrupted\n);
}
void setup()
{Serial.begin(115200); //设置串口监视器波特率Serial.println();pinMode(18, OUTPUT); //GPIO18为输出模式pinMode(4, INPUT); //GPIO4为输入模式attachInterrupt(4, callBack, RISING); //上升沿触发中断
}
int cnt 0;
void loop() //主函数
{Serial.printf(cnt: %d\n, cnt); //打印计数digitalWrite(18, cnt % 4); //每隔4个计数打印一次中断delay(1000); //延时1S//detachInterrupt(4); //关闭中断
}
3. MicroPython开发环境实现 代码如下
import time
import machine
from machine import Pin
GPIO_OUTPUTPin(18,Pin.OUT)
GPIO_INPUTPin(4,Pin.IN, Pin.PULL_UP)
cnt0 #定义计数
interrupt 0
interruptsCounter 0 #计算中断事件次数
def callback(pin): #定义回调函数global interrupt, interruptsCounter #声明为全局变量interrupt 1interruptsCounter interruptsCounter1
GPIO_INPUT.irq(triggerPin.IRQ_RISING, handlercallback)
while True:GPIO_OUTPUT.value(cnt%4)time.sleep(1)cntcnt1if interrupt:#state machine.disable_irq() #禁用计数器interrupt 0#machine.enable_irq(state) #重新启动计数器print(Interrupt has occurred: str(interruptsCounter))
