ทดสอบ GPIO และ การตั้งให้รับการ Interrupt จากภายนอก

วัตถุประสงค์

สามารถ สร้าง interupt เมื่อมีการกดปุ่ม K1

RT-Thread GPIO คือ ระบบการจัดการและควบคุมขาพอร์ตอินพุต/เอาต์พุตทั่วไป (General Purpose Input/Output) บนไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ฮาร์ดแวร์ไดรเวอร์ (Hardware Driver) ในระบบปฏิบัติการจริงไทม์ RT-Thread

เป้าหมายหลักคือ ทำให้การควบคุมฮาร์ดแวร์ระดับล่าง (เช่น ตั้งค่าโหมดพิน, อ่านค่า, เขียนค่า) เป็นไปอย่างเป็นมาตรฐานและง่ายขึ้น

สิ่งที่ RT-Thread GPIO สามารถตั้งค่าได้:

1 กำหนดโหมดการทำงานของพิน (Pin Mode): เช่น ตั้งค่าเป็น Input, Output, Input Pull-up, Input Pull-down, Open-drain เป็นต้น
2 อ่านค่าจากพิน (Read): อ่านสถานะทางลอจิก (0 หรือ 1) จากพินที่ตั้งค่าเป็นอินพุต
3 เขียนค่าออกสู่พิน (Write): ตั้งค่าสถานะทางลอจิก (0 หรือ 1) ไปยังพินที่ตั้งค่าเป็นเอาต์พุต
4 จัดการการขัดจังหวะจากพิน (Interrupt): ตั้งค่าให้พินสามารถสร้างการขัดจังหวะ (Interrupt) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะ (เช่น เกิดขอบขึ้น - Rising Edge, ขอบลง - Falling Edge) ได้

Workshop 2 Setup Interupt

ขั้นตอน 1
- ตั้งค่าคุณสมบัติของ GPIO ที่ต้องการใช้งาน ในที่นี้ คือการเลือกกำหนดให้แก่ K1 การกำหนดคุณสมบัติจะทำผ่าน โปรแกรม RA Smart Configurator (จะต้องติดตั้งให้เรียบร้อยก่อน) โดยให้ Double-Click ที่เมนู RA Smart Configurator เพื่อกำหนดค่าตำแหน่งที่เราติดตั้ง RA Smart Config เอาไว้
- หลังการนั้นให้เลือก Folder C:\Renesas\RA\sc_v2023-10_fsp_v5.1.0 (คือ ตำแหน่ง folder ที่ติดตั้ง FSP)
- ให้ทำการเลือก Folder ที่ได้กำหนดในขั้นตอนการติดตั้ง เมื่อทำการเลือก แล้ว จะเข้าสู่ Renesas smart Configurator tools
- ให้รอสักครู่ จนกระทั้ง มีการแสดงผลดังรูปด้านล่าง
ขั้นตอน 2 ให้กด เลือกกดตามลำดับดังรูปที่ แสดง ด้านบน เป็นการ Config pin P907 ให้เชื่อมกับ IRQ10

ลำดับการเลือกกด

เป้าหมายต้องการคือ ใช้ RASC ทำการตั้งค่า pin หมายเลข P907 ให้ทำหน้าเป็น interrupt หมายเลข IRQ10

2.1 กดที่ Tab Pins ตำแหน่งหมายเลข 1 เพื่อเปิดหน้าต่าง Pin configuration
2.2 เลือก Tab Pin Function
2.3 เลือก InterruptIRQ
2.4 เลือก IRQ10
2.5 เลือกให้ IRQ10 ผูกกับ Pin หมายเลย P907
2.6 ให้ไปยังส่วนของ Tab ด้านขวา คือ FSP Visualization กรอกชื่อ pin P907
2.7 เลือกดู Pin Function เพื่อ verify

ขั้นตอนที่ 3 สร้าง Newstack
ลำดับการเลือกกด
- 3.1 กดที่ Tab Stacks
- 3.2 เลือก Tab New Stack
- 3.3 เลือก เมนู Input -> External IRQ
- 3.4 เลือก IRQ10
- 3.5 เลือกให้ IRQ10 ผูกกับ Pin หมายเลย P907
- 3.6 ให้ไปยังส่วนของ Tab ด้านขวา คือ FSP Visualization กรอกชื่อ pin P907
- 3.7 เลือกดู Pin Function เพื่อ verify
- เมื่อสร้าง Stack เรียบร้อยก็ให้กด ให้ ทำการ Double Click new stack ที่สร้างขึ้นใหม่ จะได้ Windows Proper ด้านล่าง
- ให้ทำการ Click บรรทัน Trigger เปลี่ยน จาก Rising เป็น Falling
- หลังจากตั้งเรียบร้อย ก็ให้ปู่ม ชื่อ Generate Project Content ตามรูปด้านล่าง
ย้ำให้ตั้งค่าให้ตรงตามนี้ นะครับ
ขั้นตอนที่ 4 ฺ Build Project
4.1 เลือก Toolchian Versio > GNU Tools for ARM ... > 13.2.1

Note

Location ของ Toolchain C:\Renesas\RT-ThreadStudio\repo\Extract\ToolChain_Support_Packages\ARM\GNU_Tools_for_ARM_Embedded_Processors\13.2.1

4.2 แก้ไข Source code หลัก hal_entry.c (อยู่ใน ตัวอย่าง /ex_01 folder นะครับ)

hal_entry.c for Workshop2
/*
 * Copyright (c) 2006-2023, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author        Notes
 * 2023-12-17     Rbb666        first version
 */

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include "hal_data.h"

#define LED_PIN    BSP_IO_PORT_01_PIN_02 /* Onboard LED pins */

#define IRQ_TEST_PIN "p907"

void irq_callback_test(void *args) {
    rt_kprintf("\n IRQ10 triggered \n");
}

void hal_entry(void)
{
    rt_kprintf("\nHello RT-Thread!\n");
    /* init */
    rt_uint32_t pin = rt_pin_get(IRQ_TEST_PIN);
    rt_kprintf("\n pin number : 0x%04X \n", pin);
    rt_err_t err = rt_pin_attach_irq(pin, PIN_IRQ_MODE_FALLING, irq_callback_test, RT_NULL);
    if (RT_EOK != err) {
        rt_kprintf("\n attach irq failed. \n");
    }
    err = rt_pin_irq_enable(pin, PIN_IRQ_ENABLE);
    if (RT_EOK != err) {
        rt_kprintf("\n enable irq failed. \n");
    }

    while (1) {
        rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(500);
        rt_pin_write(LED_PIN, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
}

- 4.3 Copy ไปแทนที่ hal_entry.c เดิม ให้เรียบร้อย

4.4 เข้าสู่ขั้น Build Project
4.5 เชื่อมต่อ USB-DBG ของ Board กับ Computer
4.6 ทำการกดปุ่ม Flash Download เพื่อ โปรแกรม Board
4.7 เปิด Terminal เพื่อเชื่อมต่อกับ Serial Monitor

ทดสอบ interrup โดยการกด ปุ่ม ตามรูปด้านล่าง

Screen Test Interrupt