15 ESP32 GPIO Use Memo

# ESP32 GPIO 使用备忘录

一、ESP32引脚资源分配与使用建议

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二、ESP32需要特别注意的几个GPIO

1. Strapping引脚

ESP32 共有5 个Strapping 管脚.

• MTDI/GPIO12:内部下拉

• GPIO0:内部上拉

• GPIO2:内部下拉

• MTDO/GPIO15:内部上拉

• GPIO5:内部上拉

系统复位时,这些管脚的值被保存到寄存器.软件可以读取寄存器“GPIO_STRAPPING”中这5 个位的值.该寄存器值一直保持到掉电. 完成复位后,这些管脚被当做普通GPIO 使用. 因此在系统复位时,要处理好这些引脚,要给一个确定的值

ESP32 Strapping引脚

GPIO号	引脚号	作用	处理方法
12	18	VDD_SDIO 管脚可配置输出1.8 V(Boot 启动时,需GPIO12 的值为1),或输出3.3 V(Boot 启动时,需GPIO12的值为0,默认状态),给外部电路使用(flash)
:--:	:--:	:--:	:--:
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:--:	:--:	:--:	:--:

2. 专用spi flash引脚

• GPIO6

• GPIO7

• GPIO8

• GPIO9

• GPIO10

• GPIO11

一般在模组内部用于外接SPI flash.

Note that GPIO6-11 are usually used for SPI flash.

3. 只具有输入功能的引脚

• GPIO34

• GPIO35

• GPIO36

• GPIO37

• GPIO38

• GPIO39

以上管脚只具有输入功能,没有上拉下拉选项

can only be set as input mode and do not have software pullup or pulldown functions.

三、ESP32 API GPIO使用

1. 官方文档release/v3.3版本 ESP_IDF: GPIO & RTC GPIO

1. 输入输出模式

GPIO_MODE_INPUT 输入
GPIO_MODE_OUTPUT 输出
GPIO_MODE_OUTPUT_OD 开漏输出
GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT_OD 开漏输入输出
GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT 输入输出

2. 中断类型

GPIO_INTR_DISABLE 禁用GPIO中断
GPIO_INTR_POSEDGE GPIO中断类型:上升沿
GPIO_INTR_NEGEDGE 下降沿
GPIO_INTR_ANYEDGE 上升沿和下降沿
GPIO_INTR_LOW_LEVEL 输入低电平触发
GPIO_INTR_HIGH_LEVEL 输入高电平触发

3. 上下拉使能

GPIO_PULLUP_DISABLE 禁用GPIO上拉电阻
GPIO_PULLUP_ENABLE 启用GPIO上拉电阻
GPIO_PULLDOWN_DISABLE 禁用GPIO下拉电阻
GPIO_PULLDOWN_ENABLE 启用GPIO下拉电阻

4. 驱动能力

GPIO_DRIVE_CAP_0 弱 weak
GPIO_DRIVE_CAP_1 强
GPIO_DRIVE_CAP_2 默认值
GPIO_DRIVE_CAP_DEFAULT 默认值
GPIO_DRIVE_CAP_3 最强

四、ESP32 GPIO 中断使用

示例:打印GPIO4和GPIO5的点平变化

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

#define GPIO_INPUT_IO_0     4
#define GPIO_INPUT_IO_1     5
#define GPIO_INPUT_PIN_SEL  ((1ULL<<GPIO_INPUT_IO_0) | (1ULL<<GPIO_INPUT_IO_1))
#define ESP_INTR_FLAG_DEFAULT 0

static xQueueHandle gpio_evt_queue = NULL;

static void IRAM_ATTR gpio_isr_handler(void* arg)
{
    uint32_t gpio_num = (uint32_t) arg;
    xQueueSendFromISR(gpio_evt_queue, &gpio_num, NULL);
}

static void gpio_task_example(void* arg)
{
    uint32_t io_num;
    for(;;) {
        if(xQueueReceive(gpio_evt_queue, &io_num, portMAX_DELAY)) {
            printf("GPIO[%d] intr, val: %d\n", io_num, gpio_get_level(io_num));
        }
    }
}



void app_main()
{
    gpio_config_t io_conf;
    //interrupt of rising edge
    io_conf.intr_type = GPIO_PIN_INTR_POSEDGE;
    //bit mask of the pins, use GPIO4/5 here
    io_conf.pin_bit_mask = GPIO_INPUT_PIN_SEL;
    //set as input mode    
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    //enable pull-up mode
    io_conf.pull_up_en = 1;
    gpio_config(&io_conf);

    //change gpio intrrupt type for one pin
    gpio_set_intr_type(GPIO_INPUT_IO_0, GPIO_INTR_ANYEDGE);

    //create a queue to handle gpio event from isr
    gpio_evt_queue = xQueueCreate(10, sizeof(uint32_t));
    //start gpio task
    xTaskCreate(gpio_task_example, "gpio_task_example", 2048, NULL, 10, NULL);

    //install gpio isr service
    gpio_install_isr_service(ESP_INTR_FLAG_DEFAULT);
    //hook isr handler for specific gpio pin
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_0);
    //hook isr handler for specific gpio pin
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_1, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_1);

    //remove isr handler for gpio number.
    gpio_isr_handler_remove(GPIO_INPUT_IO_0);
    //hook isr handler for specific gpio pin again
    gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0, gpio_isr_handler, (void*) GPIO_INPUT_IO_0);

    while(1) {

        vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);

    }



}

注意:

• 请勿在中断服务函数中使用printf

• 中断服务函数添加 IRAM_ATTR 使其放在IRAM中