esp32的GPIO操作

对于任何一款芯片，GPIO接口是其最基本的组成部分，也是一款芯片入门的最基本操作，下面论述下 关于esp32开发版的GPIO操作，本文中重点讲解下

关于如何创建eclipse工程，并通过eclipse下载到esp32中去（本文的工程文件在esp-idf/example/periheral文件夹中gpio工程），这里就不再详细论述了，可以看前面的文章，本文重点讲解工程源码，现在讲代码分块粘贴如下，并进行讲解。

本次操作比较简单，大致可以分为以下几个部分

PART1;

定义gpio口寄存器及一个空的xQueueHandle类型的返回信号量。

#define GPIO_OUTPUT_IO_0    18
#define GPIO_OUTPUT_IO_1    19
#define GPIO_OUTPUT_PIN_SEL  ((1<<GPIO_OUTPUT_IO_0) | (1<<GPIO_OUTPUT_IO_1)//配置gpioout位寄存器

#define GPIO_INPUT_IO_0     4
#define GPIO_INPUT_IO_1     5
#define GPIO_INPUT_PIN_SEL  ((1<<GPIO_INPUT_IO_0) | (1<<GPIO_INPUT_IO_1))
#define ESP_INTR_FLAG_DEFAULT 0　　//定义默认的中断标志为0

static xQueueHandle gpio_evt_queue = NULL; 　　　　//定义一个队列返回变量

PART2：

编写中断处理函数及信号输出任务

static void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg)
{
    uint32_t gpio_num = (uint32_t) arg;
    xQueueSendFromISR(gpio_evt_queue, &gpio_num, NULL);
    //xQueueSendFromISR是发生消息插入到队列的后面，将gpio的io口数传递到队列中，关于xQueueSendFromISR函数的相关知识，可以自己查询API手册，本文最后也有相关讲解
}

static void gpio_task_example(void* arg)
{
    uint32_t io_num;
    for(;;) {
        if(xQueueReceive(gpio_evt_queue, &io_num, portMAX_DELAY)) {
            //接受gpio队列，并在读取完后删除队列
            printf("GPIO[%d] intr, val: %d
", io_num, gpio_get_level(io_num));
            //将GPIO的信息打印输出
        }
    }
}

PART3：

应用主程序

void app_main()
{
    gpio_config_t io_conf;
    //定义一个gpio_config类型的结构体，下面的都算对其进行的配置
    //disable interrupt
    io_conf.intr_type = GPIO_PIN_INTR_DISABLE;
    //set as output mode
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    //bit mask of the pins that you want to set,e.g.GPIO18/19
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_OUTPUT_PIN_SEL;
    //disable pull-down mode
    io_conf.pull_down_en = 0;
    //disable pull-up mode
    io_conf.pull_up_en = 0;
    //configure GPIO with the given settings
    gpio_config(&io_conf);

    //interrupt of rising edge
    io_conf.intr_type = GPIO_PIN_INTR_POSEDGE;
    //bit mask of the pins, use GPIO4/5 here
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_INPUT_PIN_SEL;
    //set as input mode    
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    //enable pull-up mode
    io_conf.pull_up_en = 1;
    gpio_config(&io_conf);

    //change gpio intrrupt type for one pin
    gpio_set_intr_type(GPIO_INPUT_IO_0, GPIO_INTR_ANYEDGE);

    //create a queue to handle gpio event from isr
    gpio_evt_queue = xQueueCreate(10, sizeof(uint32_t));
    //start gpio task
    xTaskCreate(gpio_task_example, "gpio_task_example", 2048, NULL, 10, NULL);
//
    //install gpio isr service
    gpio_install_isr_service(ESP_INTR_FLAG_DEFAULT);
    //hook isr handler for specific gpio pin
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_0);
    //hook isr handler for specific gpio pin
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_1, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_1);

    //remove isr handler for gpio number.
    gpio_isr_handler_remove(GPIO_INPUT_IO_0);
    //hook isr handler for specific gpio pin again
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_0);

    int cnt = 0;
    while(1) {
        printf("cnt: %d
", cnt++);
        vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);
        gpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_0, cnt % 2);
        gpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_1, cnt % 2);
    }
}

 app_main中第三行申明gpio配置的结构体实例，然后在其后对gpio的结构体进行配置，然后开启一个gpio_task_example的任务处理GPIO4或者GPIO5中断发来的消息，这里用到FreeRTOS操作系统的消息队列功能实现中断函数与用户任务之间的消息传递。

在44,46行中调用函数给　GPIO4和GPIO5管脚添加中断处理函数，并在最后的while循环中每隔1s切换一次GPIO18、GPIO19的电平值，

实验现象：

　　　　对于本例子的实验例子，实验操作是，将程序烧写到esp32中后，将GPIO18->GPIO4,GPIO19->GPIO5（—>表示连接），然后打开minicom（任意串口调试软件），可以看到每隔一秒gpio输出一次信息。由于app_main中第29行修改了GPIO_INPUT_IO_0为GPIO_INTR_ANYEDGE（即GPIO18的中断方式，所以，GPIO18的中断会比19多一次）。实验输出如下图所示：

小TIPS：

　　　对于不知道的变量，想要找到其定义，选中想要查询的变量，按下F3即可自动跳转到其定义处，同理，选中，按F4可以看到此变量或函数被谁调用了。

相关知识：

1、esp32函数API：gpio口的函数API

2、FreeRTOS函数API：

以下截图来自正点原子FreeRTOS开发手册