Python 玩转物联网之 Micropython GPIO IRQ 处理

在做硬件编程的时候我们经常需要用IRQ来处理硬件的中断请求，比如键盘被按下的时候就会触发一个键盘中断，MCU在收到中断请求之后就需要作出相应的处理。本示例将用GPIO16模拟中断源，GPIO0和GPIO16连接，GPIO0作为中断输入引脚，中断通过GPIO0触发。运行的效果如下：

首先我们导入machine，utime这些系统库

micropython.alloc_emergency_exception_buf(100)

分配中断异常处理的堆栈，因为中断和正常运行的情况使用的是不同的堆栈，所以需要单独分配，另外在中断处理函数中尽量少开辟变量以免出现内存不足的情况，另外中断处理需要尽量快，所以最好不要用print之类的语句，请参考：
https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/reference/isr_rules.html?highlight=interrupt

然后定义一个回调函数作为中断处理函数（ISR）：

count = 0
lev = 1
ms = 0
speed = 0
def callback(p):
    global count
    global d0
    global lev
    global ms
    global speed
    count = count+1
    if lev == 1:
        ms = utime.ticks_us()
        d0.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_FALLING , handler=callback)
        lev = 0
    else:
        speed = utime.ticks_us()-ms
        d0.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING , handler=callback)
        lev = 1

这个函数会统计高电平保持的时间（大约10ms）,由于函数调用存在开销所以实际测得的时间有一定的偏差。主循环一直模拟中断请求并打印中断的次数，触发的次数和高电平的时间（单位us）:

while(True):
    d16.value(0)
    utime.sleep_ms(10)
    d16.value(1)
    utime.sleep_ms(10)
    trig_count = trig_count+1
    print('count:%d,trig count:%d, speed:%d'%(count, trig_count, speed))

全部代码如下：

import machine
import utime
import micropython

micropython.alloc_emergency_exception_buf(100)
d0 = machine.Pin(0,machine.Pin.IN) 
d16 = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT)

count = 0
lev = 1
ms = 0
speed = 0
def callback(p):
    global count
    global d0
    global lev
    global ms
    global speed
    count = count+1
    if lev == 1:
        ms = utime.ticks_us()
        d0.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_FALLING , handler=callback)
        lev = 0
    else:
        speed = utime.ticks_us()-ms
        d0.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING , handler=callback)
        lev = 1


d16.value(0)
d0.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING , handler=callback)
trig_count = 0
while(True):
    d16.value(0)
    utime.sleep_ms(10)
    d16.value(1)
    utime.sleep_ms(10)
    trig_count = trig_count+1
    print('count:%d,trig count:%d, speed:%d'%(count, trig_count, speed))

其实这个中断可以用于测量光电编码盘的脉宽，超声波测距等。

扩展阅读：

• https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/reference/isr_rules.html?highlight=interrupt
• https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/esp8266/quickref.html#pins-and-gpio

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