RTT-Pin设备模型

1. Pin 是什么？

Pin 设备本质上是对 MCU 的 GPIO 引脚进行统一封装。

它的作用是：不用直接操作寄存器，也能完成 LED 控制、按键读取、外部中断等功能；更换芯片时，上层应用代码通常无需大改。

2. GPIO 常见用途

输出：控制 LED、蜂鸣器、继电器等。
输入：读取按键、传感器状态。
中断：按键状态变化时主动通知 CPU，比轮询更高效。

3. 引脚常见模式

模式	说明
`PIN_MODE_OUTPUT`	普通输出
`PIN_MODE_OUTPUT_OD`	开漏输出，常用于 I2C 等场景
`PIN_MODE_INPUT`	浮空输入
`PIN_MODE_INPUT_PULLUP`	上拉输入，按键常用
`PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN`	下拉输入

使用引脚前，必须先设置模式：

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rt_pin_mode(pin, PIN_MODE_OUTPUT);

代码解析： pin 是引脚编号，PIN_MODE_OUTPUT 将该引脚配置为输出。引脚上电后的默认状态不一定符合需求，因此无论控制 LED 还是读取按键，都应先设置正确的工作模式。

4. Pin 设备模型的作用

RT-Thread 的 Pin 框架位于应用与芯片 GPIO 驱动之间：

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应用程序
   ↓
Pin 设备管理接口
   ↓
Pin 设备驱动框架
   ↓
芯片 GPIO 驱动
   ↓
硬件引脚

不同芯片厂商只需适配自己的 GPIO 驱动，上层统一使用 rt_pin_*() 接口即可。

5. 常用 API

接口	作用
`rt_pin_get()`	根据名称获取引脚编号
`rt_pin_mode()`	设置引脚模式
`rt_pin_write()`	设置输出电平
`rt_pin_read()`	读取输入电平
`rt_pin_attach_irq()`	绑定中断回调函数
`rt_pin_irq_enable()`	使能或关闭中断
`rt_pin_detach_irq()`	解绑中断回调函数

6. 控制 LED

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#define LED_PIN  35

rt_pin_mode(LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);

/* 输出高电平 */
rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);

/* 输出低电平 */
rt_pin_write(LED_PIN, PIN_LOW);

代码解析： LED_PIN 是 LED 对应的 GPIO 编号；两次 rt_pin_write() 分别输出高、低电平。代码只负责改变引脚电平，LED 是否点亮取决于硬件接法：低电平点亮的板子需要用 PIN_LOW 点亮。

注意：有些开发板的 LED 是低电平点亮，实际亮灭逻辑要以原理图为准。

7. 读取按键

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#define KEY_PIN  55

rt_pin_mode(KEY_PIN, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

if (rt_pin_read(KEY_PIN) == PIN_LOW)
{
    /* 按键被按下 */
}

代码解析： 先把 KEY_PIN 设置为上拉输入，未按下时引脚被拉为高电平；按下后通常接地，因此读到 PIN_LOW。这种写法是轮询方式，适合简单场景，但会持续占用 CPU 查询按键状态。

按键常使用上拉输入：未按下为高电平，按下后接地变为低电平。

8. 按键中断

中断方式不需要一直循环查询按键状态。按键电平发生变化时，系统会自动执行回调函数。

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#define KEY_PIN  55
#define LED_PIN  35

static void key_irq_handler(void *args)
{
    rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);
}

static void key_init(void)
{
    rt_pin_mode(LED_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(KEY_PIN, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    rt_pin_attach_irq(KEY_PIN,
                      PIN_IRQ_MODE_FALLING,
                      key_irq_handler,
                      RT_NULL);

    rt_pin_irq_enable(KEY_PIN, PIN_IRQ_ENABLE);
}

代码解析： key_irq_handler() 是按键中断触发后执行的回调函数；这里将 LED 输出为高电平。初始化函数先配置 LED 输出与按键上拉输入，再将按键的下降沿绑定到回调，最后使能中断。回调运行在中断上下文，应避免延时、阻塞和耗时操作；若需要复杂处理，建议在回调中通知线程。

常见中断触发方式：

PIN_IRQ_MODE_RISING：上升沿触发
PIN_IRQ_MODE_FALLING：下降沿触发
PIN_IRQ_MODE_RISING_FALLING：双边沿触发
PIN_IRQ_MODE_HIGH_LEVEL：高电平触发
PIN_IRQ_MODE_LOW_LEVEL：低电平触发

总结

Pin 设备模型让 GPIO 操作更加统一、简单。初学阶段重点掌握三类操作即可：

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输出控制：rt_pin_mode() + rt_pin_write()
输入读取：rt_pin_mode() + rt_pin_read()
中断处理：rt_pin_attach_irq() + rt_pin_irq_enable()