泰凌微TLSR825X开发二 GPIO常用配置与中断休眠唤醒

前言

TLSR825X系列的IO配置与常用MCU相差无几，应用到低功耗设计的话差异比较大，825X系列的停止模式下功耗相对较高（suspend模式），要做到较低功耗需要类似于ST单片机进入待机Standby模式（deepsleep模式），仅通过wakeup引脚或时钟来唤醒，唤醒后系统重新通过启动文件来跳转到main入口
本章讲下GPIO的常用配置与IO中断、IO唤醒功能，如有异议，欢迎留言指正

功能简介

• 8258系列共有5组36个GPIO，PA0-PA7、PB0-PB7、PC0-PC7、PD0-PD7、PE0-PE3
• PA0~PD7可以用作通用IO口，其中上下拉寄存器为模拟寄存器控制，该寄存器可以在deepsleep模式中保持
• PA7默认用作SWS功能（调试下载），必须内部上拉
• PE0~PE3被用于内部flash的SPI读写通信引脚，用户不允许使用
• PA5~PA6可复用DM和DP用作USB功能

不同的型号封装和IO管脚不同，以实际型号为准
具体引脚复用表可查看数据手册第7章7.1GPIO章节

寄存器配置

寄存器

• GPIO寄存器偏移地址为0x580~0x59c，对应PA0~PE3中的输入、输出、上下拉、强弱输出、中断等配置

#define reg_gpio_pa_in			 REG_ADDR8(0x580)
#define reg_gpio_pa_ie			 REG_ADDR8(0x581)
#define reg_gpio_pa_oen			 REG_ADDR8(0x582)
#define reg_gpio_pa_out			 REG_ADDR8(0x583)
#define reg_gpio_pa_pol			 REG_ADDR8(0x584)
#define reg_gpio_pa_ds			 REG_ADDR8(0x585)
#define reg_gpio_pa_gpio		 REG_ADDR8(0x586)
#define reg_gpio_pa_irq_en		 REG_ADDR8(0x587)
- - - - - - - - - 

常用接口

• 功能配置：主要是配置成普通IO还是复用高级功能(uart、spi、iic等)

void gpio_set_func(GPIO_PinTypeDef pin, GPIO_FuncTypeDef func);

• 输入使能

void gpio_set_input_en(GPIO_PinTypeDef pin, unsigned int value);

• 读取管脚电平

 unsigned int gpio_read(GPIO_PinTypeDef pin);

• 输出使能

int gpio_is_output_en(GPIO_PinTypeDef pin);

• 设置管脚输出电平

void gpio_write(GPIO_PinTypeDef pin, unsigned int value)

• 设置上下拉

void gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_PinTypeDef gpio, GPIO_PullTypeDef up_down)

输出实例

gpio_set_func(GPIO_PA4, AS_GPIO); // 数字gpio
gpio_set_output_en(GPIO_PA4, 1);//使能输出
gpio_set_input_en(GPIO_PA4, 0); //禁用输入
gpio_write(GPIO_PA4, 0); //输出低
gpio_write(GPIO_PA4, 1); //输出高

输入实例

gpio_set_func(GPIO_PA4, AS_GPIO); // 数字gpio
gpio_set_output_en(GPIO_PA4, 0);//禁用输出
gpio_set_input_en(GPIO_PA4, 1); //使能输入
gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_PA4, PM_PIN_PULLUP_10K);  //上拉10K
if(gpio_read(GPIO_PA4)){ //读取电平 H;
}else{//L;
}

IO中断

中断响应会映射到统一入口，通过中断标志来判断是哪个中断源；
IO中断源获取到后，如果单组中断源存在多个IO使能的中断，可以进一步判断IO电平来决定是哪个IO触发了中断

• IO中断最大支持三组，分别对应IRQ_GPIO 、IRQ_GPIO_RISC0 、IRQ_GPIO_RISC1，实际需要根据应用来合理分配，建议一组设置一个IO中断（相互独立），如果同组使能多个GPIO需要在入口中断中进行判断

代码实例

• 参考app_gpio_irq.c的例程代码，分别配置了三组独立的GPIO中断

#define GPIO_TEST_PIN1				GPIO_PD0
#define GPIO_TEST_PIN2				GPIO_PD1
#define GPIO_TEST_PIN3				GPIO_PD2
void app_gpio_irq_test_init(void)
{//IRQ_GPIO  下降沿触发/***step1. 配置为输入*/gpio_set_func(GPIO_TEST_PIN1, AS_GPIO);           //enable GPIO funcgpio_set_input_en(GPIO_TEST_PIN1, 1);             //enable inputgpio_set_output_en(GPIO_TEST_PIN1, 0);            //disable output/***step2.      上拉 下降沿中断 ***/gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_TEST_PIN1, PM_PIN_PULLUP_10K);  //上拉10K open pull up resistorgpio_set_interrupt_pol(GPIO_TEST_PIN1, pol_falling);    //下降沿 falling edge/***step3.     设置IRQ中断  ***/reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_EN; //清中断标志reg_irq_mask |= FLD_IRQ_GPIO_EN;//使能irq中断gpio_en_interrupt(GPIO_TEST_PIN1, 1);//IRQ_GPIO_RISC0 下降沿触发/***step1. 配置为输入********/gpio_set_func(GPIO_TEST_PIN2, AS_GPIO);           //enable GPIO funcgpio_set_input_en(GPIO_TEST_PIN2, 1);             //enable inputgpio_set_output_en(GPIO_TEST_PIN2, 0);            //disable output  /***step2.      上拉 下降沿中断 ***/gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_TEST_PIN2, PM_PIN_PULLUP_10K);  //上拉10K open pull up resistorgpio_set_interrupt_pol(GPIO_TEST_PIN2, pol_falling);    //下降沿 falling edge/***step3.     设置IRQ中断  ***/reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_RISC0_EN; //清中断标志reg_irq_mask |= FLD_IRQ_GPIO_RISC0_EN;//使能irq_risc0中断gpio_en_interrupt_risc0(GPIO_TEST_PIN2, 1);//IRQ_GPIO_RISC1 上升沿触发/***step1. 配置为输入********/gpio_set_func(GPIO_TEST_PIN3, AS_GPIO);           //enable GPIO funcgpio_set_input_en(GPIO_TEST_PIN3, 1);             //enable inputgpio_set_output_en(GPIO_TEST_PIN3, 0);            //disable output/***step2.      set the polarity and open pullup ***/gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_TEST_PIN3, PM_PIN_PULLDOWN_100K);  //下拉100K open pull down resistorgpio_set_interrupt_pol(GPIO_TEST_PIN3, pol_rising); //上升沿 rising edge//***step3.     设置IRQ中断  ***/reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_RISC1_EN; //清中断标志reg_irq_mask |= FLD_IRQ_GPIO_RISC1_EN;//使能irq_risc1中断gpio_en_interrupt_risc1(GPIO_TEST_PIN3, 1);irq_enable();  //开启总中断
}

• 函数irq_handler为中断入口，通过判断中断标志来进行相对应处理

//所有中断入口
_attribute_ram_code_ void irq_handler(void)
{irq_blt_sdk_handler (); //ble中断处理/************ test1 irq  ***************/if(reg_irq_src & FLD_IRQ_GPIO_EN){reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_EN;        // clear irq_gpio irq flagprintf("test1 irq !\n");}/************* test2 irq risc0 *************/if(reg_irq_src & FLD_IRQ_GPIO_RISC0_EN){reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_RISC0_EN;        // clear irq_gpio irq flagprintf("test2 irq risc0 !\n");}/************* test3 irq risc1 *************/if(reg_irq_src & FLD_IRQ_GPIO_RISC1_EN){reg_irq_src = FLD_IRQ_GPIO_RISC1_EN;        // clear irq_gpio irq flagprintf("test3 irq risc1!\n");}
}

IO唤醒

系统休眠状态下是无法直接通过IO中断唤醒的，唤醒机制仅支持Timer与PAD；休眠前可通过配置使能PAD的唤醒电平来触发

代码实例

参考test_low_power.c文件代码，实际开发可同时使能多个IO进行指定的电平唤醒；

DEEPSLEEP模式

• 调用cpu_sleep_wakeup进入深度休眠后，管脚PB6产生低电平脉冲系统会立即重启

    gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_PB6, PM_PIN_PULLUP_10K); //上拉10Kcpu_set_gpio_wakeup(GPIO_PB6, Level_Low,1); //低电平唤醒while(1){cpu_sleep_wakeup(DEEPSLEEP_MODE, PM_WAKEUP_PAD, 0);  //进入deepsleep，开启PAD唤醒}

SUSPEND模式

• 调用cpu_sleep_wakeup进入停止模式后，管脚PB6产生低电平脉，系统唤醒并执行打印

    gpio_setup_up_down_resistor(GPIO_PB6, PM_PIN_PULLUP_10K); //上拉10Kcpu_set_gpio_wakeup(GPIO_PB6, Level_Low,1); //低电平唤醒while(1){cpu_sleep_wakeup(SUSPEND_MODE, PM_WAKEUP_PAD, 0);  //进入suspend，开启PAD唤醒printf("suspend mode wakeup\n");break;}

IO唤醒常见问题

• 休眠前如果唤醒管脚电平处于有效状态，调用cpu_sleep_wakeup进入DEEPSLEEP_MODE会立即重启； 而配置进入SUSPEND_MODE或DEEPSLEEP_RETENTION_MODE并立即返回错误结果状态
• deepsleep深度休眠模式下为了保持IO的输出能力，需要通过上下拉来实现，但是上拉1M的电平会比VCC（3.3V）略低，建议配置为10K
• 上拉10K的控制中不要使用PC0~PC7，在deepsleep retention wakeup时会有短时间的抖动，产生毛刺