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【ESP32】ESP-IDF开发 | 中断矩阵+按键输入中断例程

article 2024/9/23 19:28:50

1. 简介

ESP32的中断是十分灵活的，依靠中断矩阵，ESP32可以将任一外部中断源单独分配到每个 CPU的任一外部中断上。

ESP32总共有71个外部中断源，每个CPU可以链接26个外部中断源，因此总共可以生成52个外部中断（双核）。但是外部中断源中有4个是不能任意分配的，只能分配给指定的CPU，像上图的PRO_CPU或APP_CPU。

ESP32的每个CPU有32个中断，其中编号6、7、11、15、16、29为内部中断，其余都属于外部中断。具体的外部中断源和内部中断可以查看官方的参考手册。

2. 例程

例程中实现一个按键检测，只不过采用中断的方式去判断。

#include "driver/gpio.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "esp_log.h"

#define TAG "app"

static SemaphoreHandle_t sem;

static void IRAM_ATTR gpio_isr_fn(void *args)
{
    if (sem) {
        /* 释放信号量 */
        xSemaphoreGiveFromISR(sem, NULL);
    }
}

void app_main()
{
    gpio_config_t gpio_cfg = {0};

    gpio_cfg.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    gpio_cfg.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;
    gpio_cfg.pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE;  // 上拉
    gpio_cfg.intr_type = GPIO_INTR_POSEDGE;  // 上升沿触发
    gpio_cfg.pin_bit_mask = (1 << GPIO_NUM_0);
    /* 初始化GPIO */
    gpio_config(&gpio_cfg);
    /* 注册二值信号量 */
    vSemaphoreCreateBinary(sem);
    xSemaphoreTake(sem, 0);
    /* 注册中断处理函数 */
    gpio_install_isr_service(0);
    gpio_isr_handler_add(GPIO_NUM_0, gpio_isr_fn, NULL);

    while (1) {
        /* 等待信号量 */
        if (pdTRUE == xSemaphoreTake(sem, portMAX_DELAY)) {
            ESP_LOGI(TAG, "Key pressed");
        }
    }
}

我使用的按键是连接到IO0上的，带外部上拉；因此GPIO设置成上升沿中断，这样当释放按键的时候才会触发中断。

使用gpio_install_isr_service函数注册GPIO的中断服务，可以传一个注册标志，一般保持默认，即0；接下来就可以使用gpio_isr_handler_add向服务注册中断处理函数，传入管脚号、处理函数和处理函数的参数。中断处理函数可以加一个IRAM_ATTR标志，这样这个函数会被放到内部SDRAM中运行，可以提高运行速度，凡是中断处理函数都可以考虑加这个标志。

以往为了调试我们喜欢在中断处理函数中调用printf，原则上是不允许的，但对于STM32单片机来说没啥影响；ESP32的话就千万不能这样写，会导致系统崩溃。所以这里我使用了二值信号量去实现，在中断处理函数中去释放信号量，在主循环中等待这个信号量，如果获取到了信号量才去打印log。