RT-THREAD：PIN设备使用例程

RT-THREAD PIN设备应用

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RT-Thread Version：4.0.1

硬件平台：野火STM32挑战者 MCU：STM32F429IGT6

开发工具：

1.MDK5.25以上
2.VSCode
3.env工具

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PIN设备的操作方法

应用程序通过RT-Thred提供的pin设备管理接口来操作GPIO，函数接口如下表:

表1.pin设备管理接口API

方法名称	方法描述
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_detach_irq()	脱离引脚中断回调函数
rt_pin_irq_enable()	使能引脚中断

1. 设置引脚模式

在使用引脚之前需要先设定引脚的工作模式，通过下面函数完成：

void rt_pin_mode(rt_base_t pin, rt_base_t mode);

表2.rt_pin_mode()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
mode	引脚工作模式
返回	描述
无	无

1.1 引脚编号获取

引脚编号是由rt-thread的pin设备管理驱动程序定义的，并不是芯片的引脚号。有2种方式可以获取引脚编号：使用宏定义GET_PIN(port, pin)或者查看PIN 驱动文件drv_gpio.c。

使用宏定义比较方便。比如要获取led灯的引脚编号，硬件图如图1.led原理图：

图1.led原理图

代码如下：

#define LEDR_PIN    GET_PIN(H, 10)
#define LEDG_PIN    GET_PIN(H, 11)
#define LEDB_PIN    GET_PIN(H, 12)

再比如要获取key1的引脚编号，硬件图如图2.key原理图：

图2.key原理图

代码如下：

#define KEY1_PIN    GET_PIN(A, 0)
#define KEY2_PIN    GET_PIN(C, 13)

1.2 设置引脚模式

RT-Thread目前支持的模式有下面5种：

#define PIN_MODE_OUTPUT         0x00    /*推挽输出*/
#define PIN_MODE_INPUT          0x01    /*浮空输入*/
#define PIN_MODE_INPUT_PULLUP   0x02    /*上拉输入*/
#define PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN 0x03    /*下拉输出*/
#define PIN_MODE_OUTPUT_OD      0x04    /*开漏输出*/

2. 设置引脚电平

设置引脚电平使用如下函数完成：

void rt_pin_write(rt_base_t pin, rt_base_t value);

表3.rt_pin_write()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
value	电平逻辑值：PIN_LOW （低电平），PIN_HIGH（高电平）
返回	描述
无	无

3. 读取引脚电平

读取引脚电平使用如下函数完成：

int rt_pin_read(rt_base_t pin);

表4.rt_pin_read()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
value	电平逻辑值：PIN_LOW （低电平），PIN_HIGH（高电平）
返回	描述
PIN_LOW	低电平
PIN_HIGH	高电平

4. 绑定引脚中断回调函数

如果需要使用引脚的中断功能，那么需要使用如下函数将某个引脚设置为某种中断触发模式，并且绑定中断触发回调函数，当中段发生时，执行回调函数：

rt_err_t rt_pin_attach_irq(rt_int32_t pin, rt_uint32_t mode,
                             void (*hdr)(void *args), void  *args);

表5.rt_pin_attach_irq()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
mode	中断触发模式
hdr	中断回调函数，用户自己定义
args	总段回调函数的参数，无时为空：RT_NULL
返回	描述
RT_EOK	绑定成功
错误码	绑定失败

4.1 中断触发模式

中断触发有以下5种模式：

#define PIN_IRQ_MODE_RISING             0x00    /*上升沿触发*/
#define PIN_IRQ_MODE_FALLING            0x01    /*下降沿触发*/
#define PIN_IRQ_MODE_RISING_FALLING     0x02    /*上升沿和下降沿都触发*/
#define PIN_IRQ_MODE_HIGH_LEVEL         0x03    /*高电平触发*/
#define PIN_IRQ_MODE_LOW_LEVEL          0x04    /*低电平触发*/

5. 使能引脚中断

绑定好中断出发回调函数以后，就可以通过下面的函数使能引脚中断：

rt_err_t rt_pin_irq_enable(rt_base_t pin, rt_uint32_t enabled);

表6.rt_pin_irq_enable()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
enabled	使能状态：PIN_IRQ_ENABLE（开启），PIN_IRQ_DISABLE（关闭）
返回	描述
RT_EOK	使能成功
错误码	使能失败

6. 脱离引脚中断回调函数

绑定好中断出发回调函数以后，如果需要不再执行中断触发回调函数，可以使用如下函数脱离绑定的回调函数：

rt_err_t rt_pin_detach_irq(rt_int32_t pin);

表7.rt_pin_detach_irq()的输入参数与返回值

参数	描述
pin	引脚编号
返回	描述
RT_EOK	脱离成功
错误码	脱离失败

注意：脱离中断回调函数后，中断并没有关掉，只是不再执行被脱离的回调函数，可以再次绑定该回调函数，当然也可以不绑定该对调函数，去绑定其他回调函数也是可以的。

PIN设备使用例程

例程功能如下：

1. 设置图1中LEDR的引脚为输出模式；
2. 设置图2中KEY1按键、KEY2按键对应的引脚都为输入模式，并且为上升沿触发模式。
3. 绑定的中断回调函数为LEDR亮灭函数。
4. 按下KEY1灯亮，按下KEY2灯灭。

#include "bsp_key.h"

#define     LEDR_PIN        GET_PIN(H, 10)
#define     KEY1_PIN        GET_PIN(A, 0)
#define     KEY2_PIN        GET_PIN(C, 13)

/*****************************************************************
*   函数：  void ledr_on(void *parameter)
*   参数：  空指针
*   返回值：无
*   说明：  led亮
******************************************************************/
void ledr_on(void *parameter)
{
    rt_kprintf("key1 press down!\n");
    rt_pin_write(LEDR_PIN, PIN_LOW);
}

/*****************************************************************
*   函数：  void ledr_off(void *parameter)
*   参数：  空指针
*   返回值：无
*   说明：  led灭
******************************************************************/
void ledr_off(void *parameter)
{
    rt_kprintf("key2 press down!\n");
    rt_pin_write(LEDR_PIN, PIN_HIGH);
}

/*****************************************************************
*   函数：  static void key_led_entry(void *paraemter)
*   参数：  空指针
*   返回值：无
*   说明：  按键中断控制灯亮灭线程
******************************************************************/
static void key_led_entry(void *paraemter)
{
    while (1)
    {
        rt_thread_mdelay(10);
        rt_pin_attach_irq(KEY1_PIN, PIN_IRQ_MODE_RISING, ledr_on, RT_NULL);     /* 绑定按键1中断回调函数ledr_on，上升沿触发*/
        rt_pin_attach_irq(KEY2_PIN, PIN_IRQ_MODE_RISING, ledr_off, RT_NULL);    /* 绑定按键2中断回调函数ledr_off，上升沿触发*/

        rt_pin_irq_enable(KEY1_PIN, PIN_IRQ_ENABLE);    /* 使能按键1中断 */
        rt_pin_irq_enable(KEY2_PIN, PIN_IRQ_ENABLE);    /* 使能按键2中断 */
    }
    
}

/***************************************************************
*   函数：  static void key_led_sample(int argc, char *argv[])
*   参数：  空指针
*   返回值：无  
*   说明：  启动线程
*****************************************************************/
static void key_led_sample(int argc, char *argv[])
{
    static rt_thread_t key_led_tid = RT_NULL;       /* 定义线程控制块 */

    rt_pin_mode(KEY1_PIN, PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN); /* 设置按键1对应引脚的工作模式 */
    rt_pin_mode(KEY2_PIN, PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN); /* 设置按键2对应引脚的工作模式 */
    rt_pin_mode(LEDR_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);         /* 设置ledr对应引脚的工作模式 */
    rt_pin_write(LEDR_PIN, PIN_HIGH);               /* 设置ledr默认输出高电平，灯不亮 */

    key_led_tid = rt_thread_create("key_led_tid", key_led_entry, RT_NULL,
                                    512, 8, 10);     /* 创建线程 */

    if (key_led_tid != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(key_led_tid);         /* 启动线程 */
    }
    
}


MSH_CMD_EXPORT(key_led_sample, key led sample); /* 导出至FinSH控制台 */

• 在FinSH终端输入key_led_sample，线程开始运行。
  
• 当按键1和按键2分别按下后可以看到如下图3.FinSH终端信息，同时硬件ledr做出亮灭效果。
  
• 输入list_thread可以看到该线程运行基本情况信息。
  

图3.FinSH终端

RT-Thread PIN设备管理-官网连接