nrf51822裸机教程-GPIOTE

GPIO通常都会具有中断功能，上一讲的GPIO中并没有涉及到中断的相关寄存器。

51822将GPIO的中断相关做成了一个单独的模块GPIOTE，这个模块不仅提供了GPIO的中断功能，同时提供了 通过task和event的方式来访问GPIO的功能。其实中断功能也是通过 event来使能的，即中断是通过设置寄存器中相关位来决定  当event发生时是否发生中断 来设置中断功能的，具体下面介绍寄存器就明白了。

（task和event的引入主要是为了和51822中的PPI（可编程外围设备互联系统）模块的配合使用，举个简单的例子，ppi模块可以将event和task分别绑定在它的两端，当event发生时，taks就会自动触发，具体的细节 参见 PPI教程）

本将主要介绍GPIO的中断功能，所以只牵涉到GPIOTE中的event,(上面说过中断是通过设置 event发生时触发中断 来使用中断功能的)。

GPIOTE模块主要提供的了 4 个通道，这四个通道可以通过单独设置分别和普通的 GPIO 绑定，我们需要使用GPIO的中断功能可以设置相关寄存器的相关位让某个通道作为event，以及配置触发event的动作，比如绑定的引脚有上升沿跳变或者下降沿跳变触发event , 然后配置中断使能寄存器，配置让其event产生时是触发中断。 这样就实现了我们需要的 GPIO的中断方式。

初学者可能对这个event无法理解，event理解不就是事件么？设置的相应动作发生了会产生事件这不就是中断么？为什么又搞了一个 事件发生了才触发中断。

比如设置上升沿产生中断：

通常的 中断的都是 ： 引脚上升沿->触发中断

51822却是: 引脚上升沿->产生event->产生中断。

为什么中间多了个event？  就像上面说的主要是因为GPIOTE除了可以简单的作为设置GPIO来产生中断外还可以和PPI来配合作出更灵活的应用。所以才会有了这个event。PPI教程中会对这个event和task做更详细说明。 目前需要知道 中断的产生是需要配置相关寄存器中的位 来使能event发生时触发中断 才能实现GPIO的中断功能。

GPIOTE的四个通道都是通过CONFIG[0]-CONFIG[3]来配置的。其对应event0-event3以及task0-task3。来看下该寄存器中具体的配置位。

MODE功能位：该位用来配置本GPIOTE通道是作为event还是task的，这里我们用的是作为event，作为task的例子会在PPI教程中见到

PSEL功能位：用来设置本GPIOTE通道与哪个引脚绑定。

POLARITY功能位：用来设置作为event和task时的相应动作。如果作为前面的mode设置为event即相应动作发生时产生event, 如果上面的mode设置为task即当task被触发时就会执行该动作。

OUTINIT功能位：当上面的Mode配置为task时，这里设置的是引脚的初始值，当上面的mode配置为event时，没有影响 （即引脚配置为event时，此功能位可配可不配置）   

比如我的板子上 按钮连再引脚21上，按钮按下时会产生低电平,为按下时为高电平。现在我想在按钮按下时(下降沿)产生中断。我使用GPIOTE的通道0，那么我就可以如下配置 CONFIG[0],让其在我按键按下时产生event0。

CONFIG[0] = (1 << 0 )        //作为event

                | (21 << 8)          //与PIN21绑定

                |(2 << 16)     //配置为下降沿产生event 0

上面说过 中断的产生不仅需要有event产生(event0-event3都是event，是对应的四个通道产生的event)。还需要设置 event发生时触发中断 才能真正产生我们需要的中断功能。

这个配置就是在INTEN  寄存器中配置,它也有两个更方便的配置寄存器INTENSET和INTENCLR。

按照上面的配置，我们按键按下后按钮后会产生event0，然后配置event0发生时产生中断

INTENSET  =  0x01;

这样配置后 才会真正在按键按下后出发中断。

下面是完整的使用GPIOTE来实现一个按键中断的程序

首先建立一个工程，这里是 keil5.14 + sdk9.0 的开发环境

创建一个新的工程，选择自己板子的芯片型号，我的是51422

根据使用到的资源勾选相应的组件，这里就是用到了GPIO相关的部分，所以勾选必要的 core部分（包含了芯片的系统控制相关寄存器的定义）和startup(启动函数，处理一些底层设置然后跳转到我们自己写的Main函数)。 以及nrf_drivers下面的nrf_gpio部分就可以了。

然后创建自己的 gpiote_main.c文件并添加到工程中，并编写自己的main.c函数

Main.c文件

#include "nrf_gpio.h"

#include "nrf51.h"

//定义自己板子上的按键和led灯

#define     BUTTON_PIN  17

#define   LED_PIN    21

int main(void){

    //讯联的板子上按钮上没有接上拉电阻，所以需要下面这两句来设置输入有

 //上拉电阻，不然的话每次按键后几秒钟内再按键都会没反应，要等一会按

//才会有反应

    nrf_gpio_pin_pull_t config = NRF_GPIO_PIN_PULLUP;

    nrf_gpio_cfg_input(BUTTON_PIN, config);

    //配置GPIOTE通道0作为event，”绑定”按键引脚，设置下降沿产生event

    NRF_GPIOTE->CONFIG[0] = 1 << 0

                     |(BUTTON_PIN << 8)

                     |(2 << 16);

    //配置LED输出

    nrf_gpio_cfg_output(LED_PIN);  

    //配置 event发生的时候产生中断，

    NRF_GPIOTE->INTENSET = 0X01;

    //配置GPIOTE中断优先级，并使能GPIOTE中断

    NVIC_SetPriority(GPIOTE_IRQn, 1);

    NVIC_ClearPendingIRQ(GPIOTE_IRQn);

    NVIC_EnableIRQ(GPIOTE_IRQn);

    while(1);

    return 0;

}

//中断处理函数：

void GPIOTE_IRQHandler(void){

    if ( NRF_GPIOTE->EVENTS_IN[0] == 1 ){

       //首先清除event，不然会导致中断退出有event任然存在导致一直

       //触发中断

NRF_GPIOTE->EVENTS_IN[0] = 0;     

       nrf_gpio_pin_toggle(LED_PIN);

    }

}

上面虽然实现了GPIO的中断，但是我们是利用了GPIOTE，虽然能实现中断，但是GPIOTE只有四个通道，弊端就在这里。使用GPIOTE只能最多四个I/O中断。

所以51822提供了另外一种产生I/O中断的方式 即port event。这个event可以在所有 配置了可以产生DETECTsignal 的引脚触发DETECT signal的时候产生。（DETECT signal在GPIO教程中有说明）

同样还是实现按键中断，通过port event方式产生中断的代码

 main.c文件

#include "nrf_gpio.h"

#include "nrf51.h"

//定义自己板子上的按键和LED

#define BUTTON1      17

#define BUTTON2      18

#define BUTTON3      19

#define BUTTON4      20

#define LED1      21

#define LED2      22

#define LED3      23

#define LED4      24

int main(void){

    //配置上拉和 sense

    nrf_gpio_pin_pull_t config = NRF_GPIO_PIN_PULLUP;

    nrf_gpio_pin_sense_t sense = GPIO_PIN_CNF_SENSE_Low;

    //配置四个按键最为输入和上拉，并且设置低电平产生DETECT signal

    nrf_gpio_cfg_sense_input(BUTTON1,config, sense);

    nrf_gpio_cfg_sense_input(BUTTON2,config, sense);

    nrf_gpio_cfg_sense_input(BUTTON3,config, sense);

    nrf_gpio_cfg_sense_input(BUTTON4,config, sense);

    //配置LED引脚输出

    nrf_gpio_cfg_output(LED1);

    nrf_gpio_cfg_output(LED2);

    nrf_gpio_cfg_output(LED3);

    nrf_gpio_cfg_output(LED4);

    //跟GPIOTE配置产生中断一样，这里也要配置port event产生时触发中断

    NRF_GPIOTE->INTENSET = 1 << 31;

    NVIC_SetPriority(GPIOTE_IRQn, 1);

    NVIC_ClearPendingIRQ(GPIOTE_IRQn);

    NVIC_EnableIRQ(GPIOTE_IRQn);

    while(1);

    return 0;

}

void GPIOTE_IRQHandler(void){

    if ( NRF_GPIOTE->EVENTS_PORT == 1 ){

       //中断处理函数中要清除event,不然会导致一直产生中断

       NRF_GPIOTE->EVENTS_PORT = 0;      

       if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON1) == 0){

           nrf_gpio_pin_toggle(LED1);

       }

       else if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON2) == 0){

           nrf_gpio_pin_toggle(LED2);

       }

       else if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON3) == 0){

           nrf_gpio_pin_toggle(LED3);

       }

       else if(nrf_gpio_pin_read(BUTTON4) == 0){

           nrf_gpio_pin_toggle(LED4);

       }     

    }

    }