【Atmel SAM R21创意大赛周计划】(3) GPIO学习-按键、外部中断和点亮LED

yang_alex

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        GPIO在应用中经常用到的场景就是点灯（LED）和按键（SW）。其它的应用和这两种很类似，可以很方便的移植过来。

        现在就跟着ATMEL的例程学习一下怎么增加自己的LED和KEY。
首先相关的定义：
文件：samr21_xplained_pro.h

        对于LED，我们首先要知道它接在哪个GPIO引脚上，亮的时候是接地还是接电源。这些在通过下面的宏定义来完成的。

1. /** \name LED0 definitions
   
2. *  @{ */
   
3. #define LED0_PIN                  PIN_PA19
   
4. #define LED0_ACTIVE               false
   
5. #define LED0_INACTIVE             !LED0_ACTIVE
   
6. #define LED0                 LED0_PIN
   
7. /** @} */

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         LED0_PIN是指LED接到哪个GPIO引脚；LED0_ACTIVE是指LED亮（有效）时，对应GPIO的状态---false（0）/true（1）。 LED0_INACTIVE不用说，就是LED灭（无效）时，对应GPIO的状态，和LED0_ACTIVE正好相反。LED0 不用管它吧，只是多了一个名字而已。

        接下来为了能够很方便的借用ASF中已经有的代码，我们要把自己的定义和ASF中已经有的代码关联起来。同样的，也是通过宏定义来实现。

1. /**
   
2. * \name LED #0 definitions
   
3. *
   
4. * Wrapper macros for LED0, to ensure common naming across all Xplained Pro
   
5. * boards.
   
6. *
   
7. *  @{ */
   
8. #define LED_0_NAME                "LED0 (yellow)"
   
9. #define LED_0_PIN                 LED0_PIN
   
10. #define LED_0_ACTIVE              LED0_ACTIVE
    
11. #define LED_0_INACTIVE            LED0_INACTIVE
    
12. #define LED0_GPIO                 LED0_PIN
    
13. 
    
14. #define LED_0_PWM_MODULE          TC3
    
15. #define LED_0_PWM_CHANNEL         1
    
16. #define LED_0_PWM_OUTPUT          1
    
17. #define LED_0_PWM_PIN             PIN_PA19E_TC3_WO1
    
18. #define LED_0_PWM_MUX             MUX_PA19E_TC3_WO1
    
19. #define LED_0_PWM_PINMUX          PINMUX_PA19E_TC3_WO1
    
20. 
    
21. #define LED_0_PWM4CTRL_MODULE     TCC0
    
22. #define LED_0_PWM4CTRL_CHANNEL    3
    
23. #define LED_0_PWM4CTRL_OUTPUT     3
    
24. #define LED_0_PWM4CTRL_PIN        PIN_PA19F_TCC0_WO3
    
25. #define LED_0_PWM4CTRL_MUX        MUX_PA19F_TCC0_WO3
    
26. #define LED_0_PWM4CTRL_PINMUX     PINMUX_PA19F_TCC0_WO3
    
27. /** @} */

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       前面5项就不用说了，我们来看看LED_0_PWM_XXXX，顾名思义，这是要通过PWM来控制LED的闪烁和亮度，是和PWM相关的。首先LED_0_PWM_MODULE是指定LED的PWM用哪一个定时器，LED_0_PWM_CHANNEL是使用指定的定时器的哪一个通道， LED_0_PWM_OUTPUT是                         ，LED_0_PWM_PIN、LED_0_PWM_MUX和LED_0_PWM_PINMUX是前面所说的通道，连到那个引脚；



最后我们要知道系统中有几个LED，以方便在状态更新程序中全部都处理到。

1. /** Number of on-board LEDs */
   
2. #define LED_COUNT                 1

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      对于按键（SW）来说，按键不会涉及到PWM，但会涉及到中断。对于按键（SW），我们首先要知道它接在哪个GPIO引脚上，按下的时候是接地还是接电源。这些在通过下面的宏定义来完成的。

1. /** \name SW0 definitions
   
2. *  @{ */
   
3. #define SW0_PIN                   PIN_PA28
   
4. #define SW0_ACTIVE                false
   
5. #define SW0_INACTIVE              !SW0_ACTIVE
   
6. 
   
7. #define SW0_EIC_PIN               PIN_PA28A_EIC_EXTINT8
   
8. #define SW0_EIC_MUX               MUX_PA28A_EIC_EXTINT8
   
9. #define SW0_EIC_PINMUX            PINMUX_PA28A_EIC_EXTINT8
   
10. #define SW0_EIC_LINE              8
    
11. /** @} */
    

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          前3项和LED类似，SW0_PIN定义了按键接到哪个GPIO引脚；LED0_ACTIVE是指按键按下（有效）时，对应GPIO的状态---false（0）/true（1）。 SW0_INACTIVE不用说，就是按键释放（无效）时，对应GPIO的状态，和LED0_ACTIVE正好相反。

         接下来我们看SW0_EIC_XXXX，我们前面说到，按键会用到外部中断控制器（EIC），在这里SW0_EIC_PIN、SW0_EIC_MUX、SW0_EIC_PINMUX和SW0_EIC_LINE指定了SW0使用哪一个外部中断。

        和LED类似，为了能够很方便的借用ASF中已经有的代码，我们要把自己的定义和ASF中已经有的代码关联起来。同样的，也是通过宏定义来实现。   

1. /**
   
2. * \name Button #0 definitions
   
3. *
   
4. * Wrapper macros for SW0, to ensure common naming across all Xplained Pro
   
5. * boards.
   
6. *
   
7. *  @{ */
   
8. #define BUTTON_0_NAME             "SW0"
   
9. #define BUTTON_0_PIN              SW0_PIN
   
10. #define BUTTON_0_ACTIVE           SW0_ACTIVE
    
11. #define BUTTON_0_INACTIVE         SW0_INACTIVE
    
12. #define BUTTON_0_EIC_PIN          SW0_EIC_PIN
    
13. #define BUTTON_0_EIC_MUX          SW0_EIC_MUX
    
14. #define BUTTON_0_EIC_PINMUX       SW0_EIC_PINMUX
    
15. #define BUTTON_0_EIC_LINE         SW0_EIC_LINE
    
16. /** @} */

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         同样的，我们也要知道系统中有几个按键（SW），以方便在状态更新程序中全部都处理到。

1. /** Number of on-board buttons */
   
2. #define BUTTON_COUNT 1
   

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           现在我们定义好了点灯（LED）和按键（SW）的连接关系，接下来要做的事就是在正常运行前对它们初始化。这是在下面的文件中实现的：
board_init.c

1.         struct port_config pin_conf;
   
2.         port_get_config_defaults(&pin_conf);
   
3. 
   
4.         /* Configure LEDs as outputs, turn them off */
   
5.         pin_conf.direction  = PORT_PIN_DIR_OUTPUT;
   
6.         port_pin_set_config(LED_0_PIN, &pin_conf);
   
7.         port_pin_set_output_level(LED_0_PIN, LED_0_INACTIVE);
   
8. 
   
9.         /* Set buttons as inputs */
   
10.         pin_conf.direction  = PORT_PIN_DIR_INPUT;
    
11.         pin_conf.input_pull = PORT_PIN_PULL_UP;
    
12.         port_pin_set_config(BUTTON_0_PIN, &pin_conf);

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        最后我们就是在应用程序中开始使用它们了。下面是一个例子：

       首先我们使用外部中断，那么就先配置一下外部中断：

1. static void configure_extint(void)
   
2. {
   
3.         struct extint_chan_conf eint_chan_conf;
   
4.         extint_chan_get_config_defaults(&eint_chan_conf);
   
5. 
   
6.         eint_chan_conf.gpio_pin           = BUTTON_0_EIC_PIN;
   
7.         eint_chan_conf.gpio_pin_mux       = BUTTON_0_EIC_MUX;
   
8.         eint_chan_conf.detection_criteria = EXTINT_DETECT_BOTH;
   
9.         eint_chan_conf.filter_input_signal = true;
   
10.         extint_chan_set_config(BUTTON_0_EIC_LINE, &eint_chan_conf);
    
11.         
    
12. }
    
13. 
    
14. 
    
15. 
    
16. /** Configures and registers the External Interrupt callback function with the
    
17. *  driver.
    
18. */
    
19. static void configure_eic_callback(void)
    
20. {
    
21.         extint_register_callback(extint_callback,
    
22.                         BUTTON_0_EIC_LINE,
    
23.                         EXTINT_CALLBACK_TYPE_DETECT);
    
24.         extint_chan_enable_callback(BUTTON_0_EIC_LINE,
    
25.                         EXTINT_CALLBACK_TYPE_DETECT);
    
26.                                                 
    
27. }

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外部中断响应时调用

1. /** Callback function for the EXTINT driver, called when an external interrupt
   
2. *  detection occurs.
   
3. */
   
4. static void extint_callback(void)
   
5. {
   
6.         update_led_state();
   
7. }

复制代码

         具体的按键和LED的处理程序：

1. /** Updates the board LED to the current button state. */
   
2. static void update_led_state(void)
   
3. {
   
4.         bool pin_state = port_pin_get_input_level(BUTTON_0_PIN);
   
5.         port_pin_set_output_level(LED_0_PIN, pin_state);
   
6.         
   
7.         
   
8. }

复制代码