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nRF5芯片外设GPIO和GPIOTE介绍

时间:2018-07-21 21:31:31      阅读:1357      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:产生   conf   高精度   低功耗   而且   col   handle   比较   包含   

nRF51/nRF52同时包含GPIO和GPIOTE两种外设,经常有人将两者搞混,今天我们就来介绍一下这2种外设有什么不同,及使用注意事项。

GPIO和GPIOTE都属于芯片外设,但两者功能完全不一样,使用过程中不要将两者混淆。GPIO就大家通常理解的普通IO口,用来对IO口进行读写等操作。因此,如果你需要读某个IO口状态,或者将某个IO口置1,那么请使用nrf_gpio.h里面的API,比如

nrf_gpio_cfg_input用来将IO设为输入模式

nrf_gpio_pin_set用来输出1到IO

除此之外,GPIO模块还有两个非常重要的功能:

  • sense功能。当系统进入sleep模式(也称system OFF模式),只能通过IO口唤醒复位。当某个IO口使能了sense功能,那么它就可以用来唤醒sleep模式了。Sense使能的时候,可以配置高电平唤醒或者低电平唤醒。一般使用nrf_gpio_cfg_sense_input这个函数来使能IO口的sense功能。
  • port event功能。通俗来说,port event其实就是IO口中断,而且32个IO口共用同一个中断标志位:port event,检测port event只需要内部低频时钟在工作,因此功耗非常低:0.2微安左右,但内部低频时钟只能用来检测低精度的中断事件,也就是说IO口的中断脉冲要比较宽,比如像按键这种事件,就可以用port event来检测,功能达到了功耗又低,两全其美。这里特别说明一下,port event状态(一个中断flag)是跟随IO口电平的,比如检测高电平有效,那么只要IO口电平一直为高,那么port event一直有效,该中断标志位无法通过软件清除。这会产生两个副作用:一是不断进入port event中断例程,二是前面也提到,port event是被32个IO口共用的,因此只要其中一个IO口一直有效,别的IO产生的port event就会被忽略。为此,在处理port event中断的时候,nRF5 SDK app_button模块将每个port event的极性设为toggle,也就是每进入一次port event handler,nRF5 SDK都会把port event的极性翻转一次,比如将检测为高有效变成检测为低有效,这就相当于清除了port event中断flag,从而避开上述描述的两个副作用场景。由于GPIO模块不能处理中断,所以port event中断实际是交给GPIOTE模块来一起处理的。

GPIOTE,全称GPIO Tasks and Events,GPIOTE首先是一个外设模块,因此它遵守芯片外设最基本规则:每一个时刻每一个GPIO口只能被一个外设使用,因此当某一个IO口被用做GPIOTE了,那么它就不能再作为普通GPIO来使用了,也就是上面提到的GPIO API将变得无效,此时必须使用nrfx_gpiote.h(老版本为nrf_drv_gpiote.h)里面的API。Nordic将状态机引入到每一个外设,也就是说,每一个外设都有自己的输入(task),输出(event)和状态。GPIOTE的作用就是让GPIO也具有task和event的功能,也就是说,对GPIOTE来说,将某一个IO口置1,其实是触发TASKS_SET;检测某一个IO口上升沿,其实是等待EVENTS_IN。让IO口支持task和event机制,将为后面的PPI自动化操作打下基础,关于PPI详细说明,请参考“如何理解nRF5芯片外设PPI”。

 

前面也提到过,处理IO口中断,必须通过GPIOTE模块来做,GPIOTE支持两种类型中断:高精度的EVENTS_IN中断以及低精度的EVENTS_PORT中断(就是前面GPIO章节提到的Port event)。EVENTS_PORT主要用来检测IO口高电平或者低电平,而EVENTS_IN用来检测沿,即上升沿,下降沿或者双沿。EVENTS_IN可以清0,EVENTS_PORT无法清0,两者都是在GPIOTE_irq_handler里面处理。EVENTS_IN和EVENTS_PORT两者初始化区别如下所示:

nrf_drv_gpiote_in_config_t config = GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_TOGGLE(false);  //false表示低精度低功耗的Port event,每个IO口都可以作为port event,52832总共有32个port event

err_code = nrf_drv_gpiote_in_init(pin_no, &config, gpiote_event_handler);

 

nrf_drv_gpiote_in_config_t config = GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_TOGGLE(true);  //true表示高精度高功耗的IN event,52832总共有8个IN event。注:这里检测的是双沿

err_code = nrf_drv_gpiote_in_init(pin_no, &config, gpiote_event_handler);

 

IN event需要高频时钟,所以功耗比较高,在精度可以接受的情况下,优先推荐使用port event

 

SDK自带GPIOTE应用例程,感兴趣的读者请参考Keil5工程:SDK安装目录\examples\peripheral\gpiote\pca10040\blank\arm5_no_packs

SDK也自带Sense例子,有兴趣的读者请参考Keil5工程:SDK安装目录\examples\peripheral\ram_retention\pca10040\blank\arm5_no_packs

关于Port event使用例子,可以参考Nordic的app_button模块,比如ble_app_hrs就会用到这个模块,大家可以去看一下app_button是如何使用port event的。

nRF5芯片外设GPIO和GPIOTE介绍

标签:产生   conf   高精度   低功耗   而且   col   handle   比较   包含   

原文地址:https://www.cnblogs.com/iini/p/9347882.html

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