正点原子阿尔法监测GPIO中断触发

小北是个秃头

已于 2023-06-13 21:29:20 修改

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分类专栏： Linux 文章标签： c语言开发语言

于 2023-06-13 21:23:01 首次发布

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文章介绍了如何利用poll函数监听GPIO中断，在Linux系统下编写GPIO中断程序，包括配置GPIO为输入模式、设置中断触发方式，以及读取中断事件。程序会阻塞等待直到有中断发生，然后读取并打印中断触发时的电平状态。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、poll函数介绍

1. poll函数events标志

本实验为GPIO中断触发实验，所以需要一个机制能够检测中断的触发，中断的优先级高于主程序运行的优先级，而poll函数刚好提供了一个监听高优先级事件的标志，所以本实验采用poll函数去监听IO口有无触发中断。

2.struct pollfd结构体

struct pollfd {
int fd;
short events; 
short revents; 
};

tips： fd 是一个文件描述符，struct pollfd 结构体中的 events 和 revents 都是位掩码，调用者初始化 events 来指定需要为文件描述符 fd 做检查的事件。当 poll()函数返回时，revents 变量由 poll()函数内部进行设置，用于说明文件描述符 fd 发生了哪些事件（注意，poll()没有更改 events 量），我们可以对 revents 进行检查，判断文件描述符 fd 发生了什么事件。

3.events和revents标志

tips：POLLIN、POLLRDNORM、POLLRDBAND、POLLPRI、POLLRDHUP与数据可读相关；POLLOUT、POLLWRNORM、POLLWRBAND与可写数据相关；POLLERR、POLLHUP、POLLNVAL）是设定在 revents 变量中用来返回有关文件描述符的附加信息，如果在 events 变量中指定了这三个标志，则会被忽略。

二、GPIO中断程序编写

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>

static char gpio_path[100];

static int gpio_config(const char *attr,const char *val)
{
    char file_path[100];
    int len,fd;

    //配置gpio电气属性
    sprintf(file_path,"%s/%s",gpio_path,attr);
    fd = open(file_path,O_WRONLY);//只写方式打开文件
    if(fd < 0)
    {
        fprintf(stderr,"打开%s文件失败!!!\n",file_path);
        return -1;
    }

    len = strlen(val);
    if(write(fd,val,len) != len)  //配置模式参数
    {
        perror("write error");
        close(fd);
        return -1;
    }

    close(fd);
    return 0;

}

int main(int argc,char *argv[])
{
    struct pollfd pfd;
    char file_path[100];
    int ret;
    char val;

    //检验命令行传入参数
    if(argc != 2)
    {
        fprintf(stderr,"usage:%s<gpio>\n",argv[0]);
        exit(-1);
    }

    //判断需要操作的GPIO是否导出
    sprintf(gpio_path,"/sys/class/gpio/gpio%s",argv[1]);
    ret = access(gpio_path,F_OK);
    if(ret != 0)  //目录不存在
    {
        int fd,len;

        fd = open("/sys/class/gpio/export",O_WRONLY);//只写方式打开文件
        if(fd < 0)
        {
            perror("open error");
            exit(-1);
        }

        len = strlen(argv[1]);
        //导出gpio
        if(write(fd,argv[1],len) != len)
        {
            fprintf(stderr,"导出gpio失败\n");
            close(fd);
            exit(-1);
        }
        close(fd); //关闭export文件
    }

    //配置为输入模式
    ret = gpio_config("direction","in");
    if(ret < 0)
    {
        fprintf(stderr,"配置输入模式出错\n");
        exit(-1);
    }

    //配置极性
    ret = gpio_config("active_low","0");
    if(ret < 0)
    {
        fprintf(stderr,"配置极性出错\n");
        exit(-1);
    }

    //配置中断出发方式，上升沿和下降沿（边沿触发）
    ret = gpio_config("edge","both");
    if(ret < 0)
    {
        fprintf(stderr,"配置触发方式出错\n");
        exit(-1);
    }

    //打开value属性文件
    sprintf(file_path,"%s/%s",gpio_path,"value");
    pfd.fd = open(file_path,O_RDONLY);
    if(pfd.fd < 0)
    {
        fprintf(stderr,"打开value属性文件出错\n");
        exit(-1);
    }

    //poll监听事件
    pfd.events = POLLPRI;//指定监听事件，只关心高优先级数据可读
    ret = read(pfd.fd,&val,1); //先读取一次清除标志
    if(ret < 0)
    {
        fprintf(stderr,"读取中断事件出错\n");
        exit(-1);
    }

    for(;;)
    {
        ret = poll(&pfd,1,-1);//阻塞监听知道有事件发生
        if(ret < 0)
        {
            fprintf(stderr,"poll error");
            exit(-1);
        }
        //返回 0 表示该调用在任意一个文件描述符成为就绪态之前就超时了。
        else if(ret == 0)
        {
            fprintf(stderr,"poll timeout\n");
            continue;//回到for循环继续执行
        }

        //检查高优先级数据是否可读
        if(pfd.revents & POLLPRI)
        {
            ret = lseek(pfd.fd,0,SEEK_SET);//将光标位置移到头部
            if(ret < 0)
            {
                perror("lseek error");
                exit(-1);
            }
            
            //往value属性文件里面读取一个数据
            ret = read(pfd.fd,&val,1);
            if(ret < 0)
            {
                perror("read error");
                exit(-1);
            }

            printf("GPIO中断触发<value=%c>\n",val);
        }
    }
    exit(0);

}