BOOT_KEY按键（学习笔记）

先来让我们了解一下GPIO是什么吧，它在单片机中也有很重要的作用，接下来我们来看看吧。

esp32C3是QFN32封装（一种集成电路（IC）封装类型），GPIO引脚一共有22个，从GPIO-0到GPIO-21。从理论上来说，所有的IO引脚都可以复用为任何外设功能，但有些引脚用作连接芯片内部FLASH或者外部FLASH功能时，官方不建议用作其它用途。

esp32c3的GPIO，可以用作输入、输出，可以配置内部上拉、下拉，可以配置为中断引脚。这里我们将BOOT按键的IO-9引脚连接，设置为GPIO中断，用来接收BOOT按键请求。

1.首先，咱们需要复制esp-idf-v5.1.3\examples\get-started\sample_project这个工程到咱们的项目实操文件夹，然后把这个文件夹的名称修改为gpio_key，之后看的时候容易理解，修改后的工程路径为D:\esp32c3\gpio_key。

2.接着打开VScode软件，并打开gpio_key这个文件夹，打开工程一级目录下的CMakeLists.txt文件（不是main目录下的），继续我们把工程名字修改为gpio_key，保存后关闭。

3.接着继续打开VSCode软件，然后打开esp-idf-v5.1.3整个工程文件夹，然后我们依次找到examples\peripherals\gpio\generic_gpio这个工程作为参考，注意不能修改这个工程中的内容和配置，只是作为参考。我们点击gpio_example_main.c打开这个文件，找到app_main函数。复制它的第80~93行代码到我们自己的gpio_key工程中。复制过来以后，我们按照原理图进行了如下的修改

cpp 复制代码



#include <stdio.h>

void app_main(void)
{
    //zero-initialize the config structure.
    gpio_config_t io_conf = {};//定义了一个gpio_config_t结构体变量
    //falling edge interrupt
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE; //定义引脚中断类型
    //set as input mode
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT; //配置模式
    //bit mask of the pins GPIO-9
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_OUTPUT_PIN_SEL; //配置选择哪个引脚
    //disable pull-down mode
    io_conf.pull_down_en = 0;//第五六句配置是否打开上下拉电阻，0是关闭，1是打开，我们把上拉打开
    //disable pull-up mode
    io_conf.pull_up_en = 0;
    //configure GPIO with the given settings
    gpio_config(&io_conf);
}

在这顺便对上图代码的注释解释进行补充：

p2:开发板上的按键没有按下的时候是高电平，按下去以后是低电平，我们定义成下降沿中断,这里原来是GPIO_INTR_DISABLE，表示中断关闭，这里我们修改为GPIO_INTR_NEGEDGE，即下降沿中断。这些宏定义在gpio_types.h文件中被定义，我们在gpio_example_main.c文件中的GPIO_INTR_DISABLE上单击右键，然后选择"转到定义"，就可以找到这几个宏定义

p3:之前的模式是GPIO_MODE_OUTPUT，我们现在修改为GPIO_MODE_INPUT输入模式

p4:把之前的GPIO_OUTPUT_PIN_SEL修改为1<<GPIO_NUM_9，因为BOOT按键连接到了GPIO-9

接下来，咱们再复制gpio_example_main.c文件中的第108~116行代码到main.c文件中，然后我们进行了修改，下面代码是进行修改后的代码

cpp 复制代码

void app_main(void)
{
    gpio_config_t io_conf = {
        .intr_type = GPIO_INTR_NEGEDGE, //falling edge interrupt
        .mode = GPIO_MODE_INPUT, //set as input mode
        .pin_bit_mask = 1<<GPIO_NUM_9, //bit mask of the pins GPIO9
        .pull_down_en = 0, //disable pull-down mode
        .pull_up_en = 1 //enable pull-up mode
    };
    //configure GPIO with the given settings
    gpio_config(&io_conf);

    //create a queue to handle gpio event from isr
    gpio_evt_queue = xQueueCreate(10, sizeof(uint32_t));
    //start gpio task
    xTaskCreate(gpio_task_example, "gpio_task_example", 2048, NULL, 10, NULL);

    //install gpio isr service
    gpio_install_isr_service(0);
    //hook isr handler for specific gpio pin
    gpio_isr_handler_add(GPIO_NUM_9, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_NUM_9);
}

ps:

第一条创建了一个队列，队列消息数量为10，gpio_evt_queue是队列句柄，一会儿需要我们在main函数外面定义

第二条创建了一个任务，任务名称为gpio_task_example

第三条代码，启动GPIO中断服务，其中ESP_INTR_FLAG_DEFAULT的值是0，这个宏定义是在gpio_example_main.c文件中定义的，我们可以直接把这里改成0，也可以把这个宏定义复制到我们的main.c文件中

第四条代码，添加某个GPIO的中断，这里我们添加GPIO9，第1个和第3个参数，都修改为GPIO_NUM_9

接下来，我们在app_main函数的上方添加队列、中断等相关的代码，复制gpio_example_main.c中的第60~76行到我们的main.c文件中，放到app_main函数的上方

cpp 复制代码

static QueueHandle_t gpio_evt_queue = NULL; //定义了一个队列句柄，用来处理gpio队列消息

static void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg) //定义了两个函数,第一个函数是gpio中断服务函数，当GPIO产生中断的时候呢，会进入这个函数，xQueueSendFromISR函数将参数GPIO_NUM_9添加到队列消息。
第二个函数是gpio的任务函数，在任务函数中，接收队列消息，当接收到一个队列消息时，打印字符串。PRIu32 是C语言中用于格式化输出的宏，用于打印32位无符号整数。它是由C99标准引入的，位于inttypes.h头文件中。在使用该宏时，需要包含inttypes.h头文件。gpio_get_level函数用于获取引脚的电平
{
    uint32_t gpio_num = (uint32_t) arg;
    xQueueSendFromISR(gpio_evt_queue, &gpio_num, NULL);
}

static void gpio_task_example(void* arg)
{
    uint32_t io_num;
    for(;;) {
        if(xQueueReceive(gpio_evt_queue, &io_num, portMAX_DELAY)) {
            printf("GPIO[%"PRIu32"] intr, val: %d\n", io_num, gpio_get_level(io_num));
        }
    }
}

我们再把需要的头文件添加到我们的main.c文件就可以了

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "driver/gpio.h"

使用printf函数，需要添加stdio.h头文件。string.h和stdlib.h我们这里用不着，可以去掉。接下来是3个freeRTOS的头文件，最后一个头文件是用于gpio的配置,接着进行编译就行了。