【EK-RA6E2开发指南】GPIO使用

我相信大多数学习嵌入式的朋友学习单片机的第一个程序都是点灯，毕竟点灯简单嘛，操作下GPIO即可。当然，本教程的第一个应用也从GPIO的使用开始。

1 RT-Thread PIN设备驱动简介

RT-Thread 提供了一套简单的 I/O 设备模型框架，如下图所示。

它位于硬件和应用程序之间，共分成三层，从上到下分别是 I/O 设备管理层、设备驱动框架层、设备驱动层。

应用程序通过 I/O 设备管理接口获得正确的设备驱动，然后通过这个设备驱动与底层 I/O 硬件设备进行数据（或控制）交互。关于I/O模型的详细描述请参看RT-Thread官方手册。

I/O设备模型：

https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/device

PIN设备属于Miscellaneous类型，在驱动文件pin.c中的rt_device_pin_register()函数可以看到其注册的设备类型，PIN设备是很多驱动的基础，其他驱动的开发还会依赖PIN设备，比如软件I2C的驱动就是在PIN设备的基础上开发的。

应用程序通过 RT-Thread 提供的 PIN 设备管理接口来访问 GPIO，相关接口如下所示：

函数	描述
rt_pin_get()	获取引脚编号
rt_pin_mode()	设置引脚模式
rt_pin_write()	设置引脚电平
rt_pin_read()	读取引脚电平
rt_pin_attach_irq()	绑定引脚中断回调函数
rt_pin_irq_enable()	使能引脚中断
rt_pin_detach_irq()	脱离引脚中断回调函数

关于PIN驱动API的详细描述请参看以下内容：

https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/pin/pin

2 PIN设备使用实例之按键

笔者这里使用的是EK-RA6E2开发板，MCU资源很丰富，但是板载资源较少。EK-RA6E2开发板的用户LED已经在主线程中使用了，因此这里就用户按键来举例说明如何使用PIN设备。

2.1 硬件电路

首先看下电路图：

[]()Figure ‑ 按键电路

当然不同开发板，其引脚可能不同，请根据具体情况使用。由以上电路图可以看到，当P304输入低电平，表示按键按下，反之亦然。

2.2 按键实现

核心代码如下：

#define KEY_PIN    BSP_IO_PORT_03_PIN_04 /* Onboard LED3 pins */

/* 按键检测线程入口函数*/
static void key_thread_entry(void *parameter)
{
    static rt_uint8_t key_up = 1;   /* 按键松开标志 */

    /* 初始化按键 */
    rt_pin_mode(KEY_PIN, PIN_MODE_INPUT);

    while (1)
    {
        /* 检测按键是否按下 */
        if (key_up && (rt_pin_read(KEY_PIN) == PIN_LOW) )
        {
            rt_thread_mdelay(50);   /* 延时消抖*/
            key_up = 0;

            if (rt_pin_read(KEY_PIN) == PIN_LOW)
            {
                /* 按键KEY按下，按键按下处理*/
                rt_kprintf("KEY pressed!n");
            }
        }
        else if((rt_pin_read(KEY_PIN) == PIN_HIGH) )
        {
            key_up = 1;     /* 按键已松开 */
        }
        rt_thread_mdelay(100);
    }
}

/* 线程初始化*/
int key_init(void)
{
    /* 创建线程，名称是 key_thread，入口是 key_thread*/
    rt_thread_t key_tid= RT_NULL;
    key_tid = rt_thread_create( "gpio",
                             key_thread_entry,
                             RT_NULL,
                             1024,
                             3,
                             10);
    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if(key_tid == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("Thread_gpio ERROR");
        return RT_ERROR;
    }
    else
    {
        rt_thread_startup(key_tid);
        return RT_EOK;
    }
}

/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(key_init, key init);

构建并下载程序，并使用msh 命令初始化KEY线程，按下按键，则可以看到串口终端输出以下信息：

当然啦，在finsh输入list device可以查到注册到RT-Thread的PIN设备：