ESP8266学习历程——GPIO配置

根据上一篇博客，成功搭建好ESP8266在Linux下的开发环境后，正式开始入坑8266的学习和使用；本文基于NodeMCU进行学习，NodeMCU是一款开源的物联网平台，底层使用ESP8266 sdk 0.9.5版本。该平台使用了很多开源项目, 例如 lua-cjson, spiffs. NodeMCU包含了可以运行在 esp8266 Wi-Fi SoC芯片之上的固件,以及基于ESP-12模组的硬件。

管脚的选择

Label	GPIO	Input	Output	Notes
D0	GPIO16	no interrupt	no PWM or I2C support	HIGH at boot used to wake up from deep sleep
D1	GPIO5	OK	OK	often used as SCL (I2C)
D2	GPIO4	OK	OK	often used as SDA (I2C)
D3	GPIO0	pulled up	OK	connected to FLASH button, boot fails if pulled LOW
D4	GPIO2	pulled up	OK	HIGH at boot connected to on-board LED, boot fails if pulled LOW
D5	GPIO14	OK	OK	SPI (SCLK)
D6	GPIO12	OK	OK	SPI (MISO)
D7	GPIO13	OK	OK	SPI (MOSI)
D8	GPIO15	pulled to GND	OK	SPI (CS) Boot fails if pulled HIGH
RX	GPIO3	OK	RX pin	HIGH at boot
TX	GPIO1	TX pin	OK	HIGH at boot debug output at boot, boot fails if pulled LOW
A0	ADC0	Analog Input	X

GPIO6至GPIO11通常连接到ESP8266板上的flash芯片。因此，不建议使用这些引脚。

使用

使用ESP8266的GPIO最起码得包含相关引脚的头文件吧

#include "driver/gpio.h"

GPIO的初始化设置与STM32提供的标准库大同小异，都是通过一个结构体来进行配置，如下：

typedef struct {
    uint32_t pin_bit_mask;          /*!< GPIO pin: 配置某一号管脚 */
    gpio_mode_t mode;               /*!< GPIO mode: 设置输入输出模式de */
    gpio_pullup_t pull_up_en;       /*!< GPIO pull-up：使能上拉 */
    gpio_pulldown_t pull_down_en;   /*!< GPIO pull-down：使能下拉 */
    gpio_int_type_t intr_type;      /*!< GPIO interrupt type：是否使能中断，并配置中断模式 */
} gpio_config_t;

中断模式：

typedef enum {
    GPIO_INTR_DISABLE = 0,    /*!< Disable GPIO interrupt 失能中断*/
    GPIO_INTR_POSEDGE = 1,    /*!< GPIO interrupt type : 上升沿触发 */
    GPIO_INTR_NEGEDGE = 2,    /*!< GPIO interrupt type : 下降沿触发 */
    GPIO_INTR_ANYEDGE = 3,    /*!< GPIO interrupt type : 双边沿触发 */
    GPIO_INTR_LOW_LEVEL = 4,  /*!< GPIO interrupt type : 输入低电平触发 */
    GPIO_INTR_HIGH_LEVEL = 5, /*!< GPIO interrupt type : 输入高电平触发 */
    GPIO_INTR_MAX,
} gpio_int_type_t;c

用例1（不开启中断）

#define GPIO_OUTPUT_IO_0    15
#define GPIO_OUTPUT_IO_1    16
#define GPIO_OUTPUT_PIN_SEL  ((1ULL<
//1ULL-->unsigned long long
void app_main(void)
{
	gpio_config_t io_conf;				 	   //创建一个GPIO结构体
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;		//失能中断服务
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;			//设置成输出模式
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_OUTPUT_PIN_SEL;	 //指定要配置的GPIO
    io_conf.pull_down_en = 0;				    //不使能下拉
    io_conf.pull_up_en = 0;					    //不使能上拉
    
    gpio_config(&io_conf);  					//配置GPIO
}

用例2（开启中断）

void app_main(void)
{
	io_conf.intr_type = GPIO_INTR_POSEDGE;      //设置中断类型为上升沿触发
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_INPUT_PIN_SEL;  //GPIO引脚
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;     //设置GPIO模式
    io_conf.pull_up_en = 1;             //使能上拉
    gpio_config(&io_conf);              //配置GPIO

    //改变指定的GPIO中断触发方式为双边沿触发，将GPIO_INPUT_IO_0的中断触发改为双边沿触发
    gpio_set_intr_type(GPIO_INPUT_IO_0, GPIO_INTR_ANYEDGE);
    
    gpio_install_isr_service(0);		//安装GPIO中断服务程序，即使能中断
    //配置某管脚中断事件触发的回调函数，参数：GPIO引脚，指定中断处理函数，传递给处理函数的参数
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void *) GPIO_INPUT_IO_0);
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_1, gpio_isr_handler, (void *) GPIO_INPUT_IO_1);

	//移除对应的GPIO中断处理程序，此处移除GPIO_INPUT_IO_0中断触发的回调函数
    gpio_isr_handler_remove(GPIO_INPUT_IO_0);
   
}

输出

设置GPIO输出电平

//参数：GPIO编号，输出电平状态：0低电平，1高电平，返回的是成功与否状态码
esp_err_t gpio_set_level(gpio_num_t gpio_num, uint32_t level);

输入检测

读取GPIO引脚电平

//参数：GPIO编号，返回的是电平状态
int gpio_get_level(gpio_num_t gpio_num);

中断相关

gpio_isr_register 与 gpio_install_isr_service的区别

gpio_isr_register 函数是统一为所有的GPIO口注册一个全局的ISR，即任何的GPIO中断触发，都会调用该中断处理函数；

esp_err_t gpio_isr_register(void (*fn)(void *), void *arg, int no_use, gpio_isr_handle_t *handle_no_use);

参数	解析
fn	中断处理函数。
arg	传递给中断处理函数的参数。
no_use	no_use为了与esp32兼容，这个参数没有实际意义，可以用0来填充。
handle_no_use	指针返回句柄。为了与esp32兼容，这个参数没有实际意义，可以用NULL来填充。

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gpio_install_isr_service函数与gpio_isr_register不兼容，gpio_install_isr_service主要是开启中断服务，不针对某一个GPIO，需要搭配gpio_isr_handler_add使用；

esp_err_t gpio_install_isr_service(int no_use);

此处的no_use为了与esp32兼容，这个参数没有实际意义，可以用0来填充。

esp_err_t gpio_isr_handler_add(gpio_num_t gpio_num, gpio_isr_t isr_handler, void *args);

参数	解析
gpio_num	指定GPIO口
isr_handler	对应的中断处理函数
args	传递给中断处理函数的参数

更多接口原型，可以查看SDK目录/include/driver/gpio.h

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