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英創信息技術用GPIO實現多路外部中斷及脈沖計數簡介

英創信息技術 ? 來源:英創信息技術 ? 作者:英創信息技術 ? 2020-02-11 16:58 ? 次閱讀

英創工控主板都給用戶提供了豐富的GPIO資源,在ESMARC系列的板卡上配置了32位GPIO,GPIO(General-purpose input/output)即通用輸入輸出,在實際使用中有多種用途,而作為外部中斷輸入便是較常用的功能,通過對外部輸入中斷的響應,可以滿足多種應用需求,脈沖計數就是一種典型的應用。英創主板已經給用戶提供了兩路中斷功能,是采用異步IO的方式,電平上升沿觸發中斷,通過信號量SIGIO通知應用程序,關于詳細的資料可以參考網站:《ESM335x外部中斷輸入應用》。

為了讓用戶能夠使用到更多外部輸入中斷,英創公司進一步在驅動中增加了相應的功能和接口,利用IO多路復用的技術讓所有GPIO都能夠作為外部中斷輸入,通過程序設置使能,一旦管腳電平發生變化,內核就會通知應用程序,這時使用select或者poll函數就可以接收到內核發出的消息。通過這種方式,用戶可以將主板的32位GPIO全部作為外部中斷輸入,而原來提供的采用異步IO方式的兩路中斷我們原則上就不再做更新和維護,建議客戶使用我們最新提供的方法。下面就以兩路GPIO的脈沖計數功能為例,介紹如何通過select或者poll函數實現外部中斷響應。

首先要啟用中斷輸入功能,這一步需要調用英創公司提供的設置GPIO為輸入狀態的API函數來實現。也就是在程序中調用一次函數,設置GPIO為輸入狀態,就能把對應的GPIO管腳設置為外部中斷輸入功能,如設置GPIO0和GPIO23為中斷輸入,代碼如下:

int GPIO_OutDisable(fd, GPIO0 | GPIO23)

當設置完成后,GPIO作為輸入狀態,同時會監測外部輸入電平變化,并通過內核驅動通知應用層。應用程序使用select或者poll函數來監聽GPIO的句柄的讀事件就能夠獲取到通知,用戶可以通過多線程的方式來實現,通過select函數實現代碼如下:

while( 1 )
{
//設置讀事件
FD_ZERO(&fdRead);
FD_SET(fd,&fdRead);
//設置超時時間
aTime.tv_sec= 0;
aTime.tv_usec= 20000;
ret =select(fd+1,&fdRead,NULL,NULL,&aTime);
if(ret < 0 )
{
printf("error!\n");
break;
}
if(ret > 0)
{
//判斷是否讀事件
if(FD_ISSET(fd,&fdRead))
{
dwPinState = GPIO0 | GPIO23;
rc = GPIO_PinState(fds.fd, &dwPinState);
if(rc< 0)
{
printf("GPIO_PinState::failed %d\n", rc);
returnrc;
}
//根據上升沿對脈沖計數
if(dwPinState& GPIO0)
pulse1_num++;
if(dwPinState& GPIO23)
pulse2_num++;
//計數到500就退出
if(pulse1_num == 500 && pulse2_num == 500)
{
printf("the pules number is 500\n");
break;
}
}
}
}
close(fd);
return 0;

使用poll函數也是類似的,同樣的需要先使能GPIO的外部中斷輸入功能,即調用一次設置GPIO為輸入狀態的函數,然后使用poll函數來監聽GPIO的句柄的讀事件就能夠獲取到通知,具體代碼如下:

while(1)
{
structpollfdfds;
int timeout;
//設置監聽句柄
fds.fd = fd;
//設置讀事件
fds.events = POLLIN;
//設置超時時間
timeout = 20000;
ret = poll(&fds, 1, timeout);
if (ret < 0 )
{
printf("error!\n");
break;
}
if (ret > 0)
{
//判斷是否讀事件
if (fds.revents == POLLIN)
{
dwPinState = GPIO0 | GPIO23;
rc = GPIO_PinState(fds.fd, &dwPinState);
if(rc< 0)
{
printf("GPIO_PinState::failed %d\n", rc);
returnrc;
}
//根據上升沿對脈沖計數
if(dwPinState& GPIO0)
pulse1_num++;
if(dwPinState& GPIO23)
pulse2_num++;
//計數到500就退出
if(pulse1_num == 500 && pulse2_num == 500)
{
printf("the pules number is 500\n");
break;
}
}
}
}
close(fd);
return 0;

當輸入電平發生變化,select和poll函數偵測到讀事件,就可以進行相應的操作,示例代碼通過判斷上升沿來計數脈沖數,經過測試,上述代碼能對兩路2KHz的脈沖實現可靠計數。用戶還可以根據實際的應用需求,把上述代碼修改為支持多路脈沖計數功能。

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