24 鸿蒙LiteOS GPIO中断实战：从原理到上升沿/下降沿详解

鸿蒙LiteOS GPIO中断实战：从原理到上升沿/下降沿详解

哔站视频《【RK2206 鸿蒙LiteOS 实战 09】GPIO中断实战(上)：从原理到上升沿/下降沿详解》：https://www.bilibili.com/video/BV16XLh6wEWw/?vd_source=3a9dd7a328acafb09dd1b8d05f3e2bf7

一、前言

在嵌入式、鸿蒙LiteOS开发里，几乎所有外设都离不开GPIO 。

比如：

• 检测按键按下、松开
• 接收传感器的电平信号
• 外部设备触发信号
• 低功耗、高实时性的事件响应

这些场景如果用while(1)轮询方式，会大量占用CPU、实时性差、容易丢信号 。

所以GPIO中断，才是工业/产品级的正确做法。

本文从什么是GPIO 开始讲起，只讲中断方式，通俗易懂、源码可直接用。

问题：

最重要问题，为什么按了一下，系统就能检测到按键按下？

1. 什么是 GPIO （如何和原理图对应起来）
2. 为什么要用 GPIO 中断？（什么是中断，还有其他方式吗）
3. 什么是上升沿、下降沿？（实际中如何体现出来）
4. 什么是双边沿？
5. 中断函数里不能做什么？

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二、什么是 GPIO？

GPIO = General Purpose Input Output（通用输入输出口）

你可以把它理解为 单片机的"手脚"：

• 输入模式 ：用来读外部信号（按键、传感器、电平）
• 输出模式 ：用来控制外部设备（LED、继电器、蜂鸣器）

一句话：
GPIO 就是单片机与外部世界通信的最基础接口。

而我们今天要讲的 GPIO 中断，是 GPIO 最强大、最高效的功能。

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三、什么是 GPIO 中断？为什么要用中断？

1. 什么是中断？

中断就是：
平时CPU干自己的事，一旦外部引脚电平发生变化，CPU立刻停下手中任务，去处理触发事件。

2. 为什么要用中断？（对比轮询）

• 轮询方式 ：while(1) 一直读引脚 → 占CPU、实时性差
• 中断方式 ：电平变化才触发 → 不占CPU、响应极快、不丢信号

所以：
按键、传感器、外部触发 → 必须用 GPIO 中断！

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四、什么是上升沿、下降沿？

GPIO 中断是电平跳变触发，必须先懂这 3 个概念：

1. 上升沿 Rising Edge

低电平 → 高电平（0 变 1）的一瞬间

✅ 典型场景：

• 按键按下
• 传感器信号生效
• 外部设备开始工作

2. 下降沿 Falling Edge

高电平 → 低电平（1 变 0）的一瞬间

✅ 典型场景：

• 按键松开
• 传感器信号结束
• 外部设备断开

3. 双边沿 Both Edge

只要电平发生变化（上升 + 下降）就触发

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五、一句话记忆（永不忘记）

• 上升沿 = 低变高（0→1）
• 下降沿 = 高变低（1→0）
• 沿 = 电平跳变的那一瞬间

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六、鸿蒙LiteOS GPIO 中断 完整代码（可直接用）

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "los_task.h"
#include "ohos_init.h"
#include "lz_hardware.h"

#define GPIO_TEST GPIO0_PC5

/* 中断触发次数 */
static unsigned int m_gpio_interrupt_count = 0;

/***************************************************************
 * 函数名称: gpio_isr_func
 * 说    明: GPIO中断服务函数
 ***************************************************************/
void gpio_isr_func(void *args)
{
    m_gpio_interrupt_count++;
}

/***************************************************************
 * 函数名称: gpio_process
 * 说    明: GPIO中断初始化与测试
 ***************************************************************/
void gpio_process()
{
    unsigned int ret;

    /* 1. 初始化GPIO */
    LzGpioInit(GPIO_TEST);

    /* 2. 引脚复用配置 */
    PinctrlSet(GPIO_TEST, MUX_FUNC0, PULL_KEEP, DRIVE_LEVEL0);

    /* 3. 中断必须设置为输入模式 */
    LzGpioSetDir(GPIO_TEST, LZGPIO_DIR_IN);

    /* 4. 注册中断：上升沿触发 */
    ret = LzGpioRegisterIsrFunc(GPIO_TEST, LZGPIO_INT_EDGE_RISING, gpio_isr_func, NULL);
    if (ret != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
    {
        printf("LzGpioRegisterIsrFunc failed(%d)\n", ret);
        return;
    }

    m_gpio_interrupt_count = 0;

    /* 5. 使能中断 */
    LzGpioEnableIsr(GPIO_TEST);

    while (1)
    {
        printf("***************GPIO Interrupt Example*************\n");
        printf("gpio interrupt count = %d\n", m_gpio_interrupt_count);
        printf("\n");
        sleep(1);
    }
}

/***************************************************************
 * 函数名称: gpio_example
 ***************************************************************/
void gpio_example()
{
    unsigned int thread_id;
    TSK_INIT_PARAM_S task = {0};

    task.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)gpio_process;
    task.uwStackSize = 2048;
    task.pcName = "gpio_process";
    task.usTaskPrio = 24;
    LOS_TaskCreate(&thread_id, &task);
}

APP_FEATURE_INIT(gpio_example);

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七、GPIO 中断配置 5 步标准流程

1. GPIO 初始化
2. 引脚复用配置
3. 设置为输入模式（中断必须是输入）
4. 注册中断 + 选择边沿触发
5. 开启中断使能

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八、中断服务函数 3 条铁律（必看）

中断函数里绝对不能：

• ❌ 不能 sleep、delay
• ❌ 不能 printf
• ❌ 不能写复杂逻辑、死循环

只能做：

• ✅ 变量++
• ✅ 标志位置1
• ✅ 简单标记

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九、触发方式 与 实际场景对应

触发方式	宏定义	适用场景
上升沿	LZGPIO_INT_EDGE_RISING	按键按下
下降沿	LZGPIO_INT_EDGE_FALLING	按键松开
双边沿	LZGPIO_INT_EDGE_BOTH	电平变化就触发

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十、运行效果

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十一、总结

1. GPIO 是单片机与外部通信的基础接口
2. GPIO 中断 = 高实时、不占CPU、产品级用法
3. 上升沿：0→1，下降沿：1→0
4. 中断函数必须简短、快速、无阻塞
5. 按键、传感器、外部信号 → 优先使用中断方式

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