英创信息技术用GPIO实现多路外部中断及脉冲计数简介

英创工控主板都给用户提供了丰富的GPIO资源，在ESMARC系列的板卡上配置了32位GPIO，GPIO(General-purpose input/output)即通用输入输出，在实际使用中有多种用途，而作为外部中断输入便是较常用的功能，通过对外部输入中断的响应，可以满足多种应用需求，脉冲计数就是一种典型的应用。英创主板已经给用户提供了两路中断功能，是采用异步IO的方式，电平上升沿触发中断，通过信号量SIGIO通知应用程序，关于详细的资料可以参考网站：《ESM335x外部中断输入应用》。

为了让用户能够使用到更多外部输入中断，英创公司进一步在驱动中增加了相应的功能和接口，利用IO多路复用的技术让所有GPIO都能够作为外部中断输入，通过程序设置使能，一旦管脚电平发生变化，内核就会通知应用程序，这时使用select或者poll函数就可以接收到内核发出的消息。通过这种方式，用户可以将主板的32位GPIO全部作为外部中断输入，而原来提供的采用异步IO方式的两路中断我们原则上就不再做更新和维护，建议客户使用我们最新提供的方法。下面就以两路GPIO的脉冲计数功能为例，介绍如何通过select或者poll函数实现外部中断响应。

首先要启用中断输入功能，这一步需要调用英创公司提供的设置GPIO为输入状态的API函数来实现。也就是在程序中调用一次函数，设置GPIO为输入状态，就能把对应的GPIO管脚设置为外部中断输入功能，如设置GPIO0和GPIO23为中断输入，代码如下：

int GPIO_OutDisable(fd, GPIO0 | GPIO23)

当设置完成后，GPIO作为输入状态，同时会监测外部输入电平变化，并通过内核驱动通知应用层。应用程序使用select或者poll函数来监听GPIO的句柄的读事件就能够获取到通知，用户可以通过多线程的方式来实现，通过select函数实现代码如下：

while( 1 ) { //设置读事件 FD_ZERO(&fdRead); FD_SET(fd,&fdRead); //设置超时时间 aTime.tv_sec= 0; aTime.tv_usec= 20000; ret =select(fd+1,&fdRead,NULL,NULL,&aTime); if(ret < 0 ) { printf("error!\n"); break; } if(ret > 0) { //判断是否读事件 if(FD_ISSET(fd,&fdRead)) { dwPinState = GPIO0 | GPIO23; rc = GPIO_PinState(fds.fd, &dwPinState); if(rc< 0) { printf("GPIO_PinState::failed %d\n", rc); returnrc; } //根据上升沿对脉冲计数 if(dwPinState& GPIO0) pulse1_num++; if(dwPinState& GPIO23) pulse2_num++; //计数到500就退出 if(pulse1_num == 500 && pulse2_num == 500) { printf("the pules number is 500\n"); break; } } } } close(fd); return 0;

使用poll函数也是类似的，同样的需要先使能GPIO的外部中断输入功能，即调用一次设置GPIO为输入状态的函数，然后使用poll函数来监听GPIO的句柄的读事件就能够获取到通知，具体代码如下：

while(1) { structpollfdfds; int timeout; //设置监听句柄 fds.fd = fd; //设置读事件 fds.events = POLLIN; //设置超时时间 timeout = 20000; ret = poll(&fds, 1, timeout); if (ret < 0 ) { printf("error!\n"); break; } if (ret > 0) { //判断是否读事件 if (fds.revents == POLLIN) { dwPinState = GPIO0 | GPIO23; rc = GPIO_PinState(fds.fd, &dwPinState); if(rc< 0) { printf("GPIO_PinState::failed %d\n", rc); returnrc; } //根据上升沿对脉冲计数 if(dwPinState& GPIO0) pulse1_num++; if(dwPinState& GPIO23) pulse2_num++; //计数到500就退出 if(pulse1_num == 500 && pulse2_num == 500) { printf("the pules number is 500\n"); break; } } } } close(fd); return 0;

当输入电平发生变化，select和poll函数侦测到读事件，就可以进行相应的操作，示例代码通过判断上升沿来计数脉冲数，经过测试，上述代码能对两路2KHz的脉冲实现可靠计数。用户还可以根据实际的应用需求，把上述代码修改为支持多路脉冲计数功能。