ESP32 之 ESP-IDF 教学（一）——GPIO(1) GPIO配置及其简单操作

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一、GPIO配置及简单操作

0、引用头文件 #include "driver/gpio.h"

1、方式1 —— 整体法

通过调用gpio_config(const gpio_config_t *pGPIOConfig)函数配置GPIO

(1) 函数gpio_config简介

1、功能简介
GPIO common configuration.
(GPIO通用配置)
Configure GPIO’s Mode,pull-up,PullDown,IntrType
（配置GPIO的模式，上拉，下拉，中断触发类型）
2、返回值

返回值	意义
ESP_OK	配置成功
ESP_ERR_INVALID_ARG	参数错误

3、参数值

• pGPIOConfig （结构体 gpio_config_t 的指针）

(2) 结构体简介

结构体gpio_config_t简介, 在头文件"gpio_types.h"中，但同时包含在gpio.h中，无需再次引用此头文件。

公共成员	类型	意义
pin_bit_mask	uint64_t	GPIO pin : set with bit mask, each bit maps to a GPIO
mode	gpio_mode_t	GPIO mode : set input/output mode
pull_up_en	gpio_pullup_t	GPIO pull-up，表示是否启用内部上拉电阻 前提是已配置上拉电阻，详见本文的第二节：GPIO内部上、下拉电阻配置
pull_down_en	gpio_pulldown_t	GPIO pull-down表示是否启用内部下拉电阻 前提是已配置下拉电阻（同上）
intr_type	gpio_int_type_t	GPIO interrupt type

例如，配置GPIO 18和GPUIO 19为输出， 其他属性省略。

#include "driver/gpio.h"

void app_main(){
	gpio_config_t ioConfig = {
		.pin_bit_mask = (1ull << 18)|(1ull << 19),
//等价于	.pin_bit_mask = 0x60000
		.mode = GPIO_MODE_OUTPUT,
	//	.	....省
	//  .   ....略
	//	.	....号
	}
	//传入gpio_config_t指针
	gpio_config(&ioConfig);
}

重点：pin_bit_mask
他是一个uint64_t类型的变量，有64个二进制位，其中部分位对应这个配置对哪些 GPIO 生效。例如：

// 表示此配置对 GPIO2生效，因为这个64位数的第2位（从零开始）为1
pin_bit_mask = 0b0100

// 表示此配置对 GPIO0 和 GPIO5 生效，因为第0位和第5位为1
pin_bit_mask = 0b100001

// 表示此配置对 GPIO16 和 GPIO 18 生效，采用位运算
pin_bit_mask = (1ull << 16) | (1ull << 18)

2、方式2 —— 单个法

此方法涉及到的函数比较多，功能与结构体法基本一致，只不过是把结构体法拆成了函数。由于函数较多，在此不一一列举，未列举到的可到官方文档查阅

1. 设置GPIO方向（输入 或者 输出）

通过调用函数gpio_set_direction(gpio_num_tgpio_num, gpio_mode_tmode)

（1）函数gpio_set_direction简介
1、功能简介
GPIO set direction.

Configure GPIO direction,such as output_only,input_only,output_and_input
2、返回值

返回值	意义
ESP_OK	配置成功
ESP_ERR_INVALID_ARG	GPIO error

3、参数值

[类型] 名称	意义
[gpio_num_t] gpio_num	which GPIO？(详见 gpio_num_t)
[gpio_mode_t] mode	GPIO direction(详见 gpio_mode_t)

2. 配置为输出时，设置某个GPIO的 输出电平

调用下文代码框中的函数gpio_set_level

#include "driver/gpio.h"
/**
 *返回值	ESP_OK 						成功
 *		ESP_ERR_INVALID_ARG GPIO 	number error
 */
gpio_set_level(gpio_num_t gpio_num, uint32_t level)

（2）函数gpio_set_level简介
1、功能简介
GPIO set output level.
2、返回值

返回值	意义
ESP_OK	配置成功
ESP_ERR_INVALID_ARG	GPIO error

3、参数值

[类型] 名称	意义
[gpio_num_t] gpio_num	which GPIO (详见 gpio_num_t)
[uint32_t] level	电平 Output level. （0: low ; 1: high）

例如：将GPIO16配置为输出，并输出高电平

#include "driver/gpio.h"
//GPIO_NUM_16		结构体gpio_num_t中的枚举值
gpio_set_direction(GPIO_NUM_16, GPIO_MODE_OUTPUT);//写这个或下一个
gpio_set_direction(16, GPIO_MODE_OUTPUT);//或这个
//1为高电平，0为低电平
gpio_set_level(GPIO_NUM_16, 1);

3. 在配置为输入模式时，检测GPIO的电平。

（2）函数gpio_get_level简介
1、功能简介
GPIO get input level.

[注意] If the pad is not configured for input (or input and output) the returned value is always 0.

2、返回值

返回值	意义
[int] 0	低电平
[int] 1	高电平

3、参数值

[类型] 名称	意义
[gpio_num_t] gpio_num	which GPIO (详见 gpio_num_t)

例如：将GPIO配置为输入，当GPIO16电平改变时打印当前的电平。

#include "driver/gpio.h"
#include <stdio.h>

void app_main(){
	int mLevel = 0;
	gpio_set_direction(16, GPIO_MODE_INPUT);
	gpio_get_level(16);
	while (1){
		if (mLevel != (temp = gpio_get_level(16))){
			mLevel = temp;
			if (temp){
				printf("HIGH Level\n");
			}else {
				printf("LOW Level\n");
			}
		}
	}
}

4、单个法下配置GPIO内部上下拉电阻

使用函数
gpio_set_pull_mode()
gpio_pullup_en()
gpio_pullup_dis()
gpio_pulldown_en()
gpio_pulldown_dis()
等函数用于配置GPIO的上拉电阻，以及启用上下拉电阻

3、恢复 GPIO 默认值

调用函数gpio_reset_pin()

二、GPIO 内部上、下拉电阻配置

调用以下函数选择GPIO上下拉电阻

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