CH32V307教程 [第二集] [GPIO]

Xy_

CH32V307教程 [第二集] [GPIO]

任务目标

使用按键 Wake_Up 控制 LED1 亮灭。

基础知识

外部中断

优势

使用外部中断来处理按键动作不仅响应速度是最快最及时的，还不需要一直跑循环占用计算资源，因此我们选择使用外部中断来处理按键 Wake_Up 的动作。

查阅数据手册和应用手册

查询应用手册得出

所有的 GPIO 口都可以被配置外部中断输入通道，但一个外部中断输入通道最多只能映射到一个 GPIO 引脚上，且外部中断通道的序号必须和 GPIO 端口的位号一致，比如 PA1（或 PB1、PC1、PD1、PE1 等）只能映射到 EXTI1 上，且 EXTI1 只能接受 PA1、PB1、PC1、PD1 或 PE1 等其中之一的映射，两方都是一对一的关系。

值得注意的是，CH32V307 虽有 16 个 GPIO 外部中断输入通道,但对应的中断服务函数只有 7 个：
- 通道 0、1、2、3、4 各一个
- 通道 5₉ 共用一个
- 通道 10₁₅ 共用一个

实现过程

根据第一篇教程的方法，新建工程。
通过 资料 -> openCH 赤菟开发板开发资源v1.0.0 中的引脚定义可以得出，按下 Wake_Up 按键后，引脚 PA0 处会得到高电平，另外，PE11 引脚处连接了 LED1。

借鉴官方例程 CH32V307EVT 的 EXAM -> GPIO -> GPIO_Toggle 中初始化 GPIO 的代码，完成初始化 PE11 的代码。

官方例程 CH32V307EVT 的 EXAM -> GPIO -> GPIO_Toggle 中初始化 GPIO 的代码：

      /*********************************************************************
   * @fn      GPIO_Toggle_INIT
   *
   * @brief   Initializes GPIOA.0
   *
   * @return  none
   */
   void GPIO_Toggle_INIT(void)
   {
      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
   }

修改后的初始化 PE11 的代码。

   void GPIO_INIT(void)
   {
      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};
   
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
   }

借鉴官方例程 CH32V307EVT 的 EXAM -> EXTI -> EXTI0 中初始化外部中断的代码完成初始化 PA0 的代码。

官方例程 CH32V307EVT 的 EXAM -> EXTI -> EXTI0 中初始化外部中断的代码:

   /*********************************************************************
   * @fn      EXTI0_INT_INIT
   *
   * @brief   Initializes EXTI0 collection.
   *
   * @return  none
   */
   void EXTI0_INT_INIT(void)
   {
      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};
      EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};
      NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure={0};

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

      /* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
      GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
      EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
      EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
      EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
      EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
      EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
      }

可以看出初始化外部中断的代码分为三个部分：

初始化 GPIO，配置为输入模式
初始化 EXTI

初始化 NVIC

发现例程正好是使用的引脚 A0 的外部中断，因此，只需将外部中断的触发条件修改为上升沿触发模式，即可完成初始化外部中断。

修改后的代码：

	void EXTI_INT_INIT(void)
	{
		GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};
   	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};
   	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure={0};

		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

  		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
  		GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

   	/* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
  		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
  		EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
  		EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  		EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //按下为高电平，用上升沿
  		EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  		EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

  		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn ;
  		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级
  		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;        //子优先级
  		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	}

按照以下所需功能完成 main() 函数。

1. 使用 `EXTI_INT_INIT()` 函数初始化外部中断。

2. 使用 `GPIO_INIT` 初始化GPIO。

3. 进入死循环等待中断。

因此，最终的 `main()` 函数为：

```c
/*******************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
  EXTI_INT_INIT(); // 初始化外部中断
  GPIO_INIT();     // 初始化 GPIO 
  while(1);        // 死循环
}
```

按照任务目标 使用按键 Wake_Up 控制 LED1 亮灭 完成外部中断的中断服务函数。

	void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
	volatile uint16_t LED_Status = 0; // 中断里使用的变量加 volatile 可当成全局变量
	void EXTI0_IRQHandler(void)
	{
		EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0); // 置中断标志位为零
		LED_Status = !LED_Status ;  // 将 LED 状态值取反
		GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_11, LED_Status); // 配置 PE11 (即 LED1) 状态
	}

中断服务函数里的内容为三步：

置中断标志位为零
将 LED 状态值取反
配置 PE11 引脚状态

注：中断服务程序的函数名可在工程中 Startup/startup_ch32v30x.S 中找到。

实验代码


/**
  ******************************************************************
  * @file    main.c
  * @author  xy,Benue
  * @version V1.0
  * @date    2022-1-13
  * @brief   使用按键 Wake_Up 控制 LED1 亮灭。
  ******************************************************************
  * @attention
  * VeriMake 用于CH32V307例程
  ******************************************************************
  */
#include "debug.h"// 包含 CH32V307 的头文件，C 标准单元库和delay()函数
/********************************************************************
* 函 数 名       : GPIO_INIT
* 函数功能       : 初始化 GPIO 
* 输    入          : 无
* 输    出          : 无
********************************************************************/
void GPIO_INIT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
}
/********************************************************************
* 函 数 名       : EXTI_INT_INIT
* 函数功能       : 初始化外部中断
* 输    入          : 无
* 输    出          : 无
********************************************************************/
void EXTI_INT_INIT(void)
{
   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure={0};
   EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure={0};

   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

   /* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
   GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
   EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //按下为高电平，用上升沿
   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn ;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;        //子优先级
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/********************************************************************
* 函 数 名      :  main
* 函数功能   : 主函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*********************************************************************/
int main(void)
{
    EXTI_INT_INIT(); // 初始化外部中断
    GPIO_INIT();     // 初始化 GPIO 
    while(1);        // 死循环
}

/********************************************************************
* 函 数 名      : EXTI0_IRQHandler
* 函数功能   : 中断服务程序的函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*********************************************************************/
void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
volatile uint16_t LED_Status = 0; // 中断里使用的变量加 volatile 可当成全局变量
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0); // 置中断标志位为零
	LED_Status = !LED_Status ;  // 将 LED 状态值取反
	GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_11, LED_Status); // 配置 PE11 (即 LED1) 状态
}

实验现象

按下按键 Wake_Up，可以切换 LED1 的亮 / 灭。

eaeasysy

资料 -> openCH 赤菟开发板开发资源v1.0.0 请问这个引脚定义的资源在哪里找呢~

Benue

eaeasysy
这里 https://gitee.com/verimaker/opench-ch32v307#%E5%BC%95%E8%84%9A%E5%88%86%E9%85%8D

eaeasysy

Benue 谢谢你啦~

331081

Benue
这个点进去提示仅限成员访问怎么才能解决？能不能指导一下！

Jairus

初始化 PE11 的代码中为什么要把GPIOA改成GPIOE

Xy_

Jairus 因为是PE11 而不是PA11

zyzs6688

这个开发板原理图上按键有硬件去抖动，但是效果不好，用了软件延时效果也不明显，只有用外部中断效果不错。

Karbon

331081 这个是 Gitee 的问题，现在登录后已经可以查看了

Warriors

下载代码时显示未检测到link是怎么回事，是没有link的拓展包吗

Benue

Warriors 参考这两个链接：
https://verimake.com/d/158
https://verimake.com/d/200-linkrv

huilong

这个Mounriver_studio软件中，没有配置DCMI吗?

Benue

huilong
CH32V307 有 DVP 接口，跟 STM32 的 DCMI 功能类似
【图文】教程：用赤菟读取 OV2640 摄像头的视频流并显示在 LCD 上
【视频】【开源】用RISC-V开发板+摄像头做一个自拍相机
相关代码:https://gitee.com/verimaker/opench-ch32v307/tree/master/firmware/OV2640_to_LCD