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GPIO出力

GPIO出力のわかりやすい例はpico-exampleのblinkではなくblink-simpleだ。LEDをチカっとさせるだけなのにちょっと冗長な書き方ではあるが、初期化して出力を決めて1か0を出力するだけだ。

今回のデモボードにはGP6からGP13まで8つのLEDをつないである。これを流れるように点灯させてみよう。


#include "pico/stdlib.h"

int main() {
    uint32_t cnt=1;
    for(int i = 6; i < 14; i++) {
        gpio_init(i);
        gpio_set_dir(i, GPIO_OUT);
    }
    while (true) {
        gpio_put_masked(0xff << 6, cnt<< 6);
        cnt=(cnt<<1) & 0xff;
        if(cnt == 0) cnt = 1;
        sleep_ms(125);
    }
}

変数cntのビットが立っているところがLEDを点灯させる。１灯だけならgpio_putでいいが、gpio_put_maskedを使うと同期的に一度にセットできる。

インターバルタイマー

上のコードではsleep_msで点灯タイミングを決めているが、インターバルタイマーで点灯タイミングを制御する場合が以下のようになる。


#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/timer.h"
#include "hardware/sync.h"

repeating_timer_t timer;

bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t) {
    static uint32_t cnt = 1;
    gpio_put_masked(0xFF << 6, cnt << 6);
    cnt=(cnt<<1) & 0xff;
    if(cnt == 0) cnt = 1;
    return true;
}

int main() {
    for(int i = 6; i < 14; i++) {
        gpio_init(i);
        gpio_set_dir(i, GPIO_OUT);
    }
    add_repeating_timer_us(-62500, repeating_timer_callback, NULL, &timer);
    while (true) __wfe();
}

タイマーを使うためにhardware/timer.hをインクルード
repeating_timer_tとしてtimerを用意
repeating_timer_callback関数を書く
初期化の際にadd_repeating_timer_usを呼ぶ

インターバルの値を負にすると指定時間毎の呼び出し、正にすると処理が終わってから次の呼び出しまでの時間になる。なおメインの無限ループwhile(true) __wfe();は省電力ループであり、while(true):とすると普通に全力ループになる。この__wfe();を使うためだけにhardware/sync.hをインクルードしているわけで、使っても使わなくてもあまり変わらないかもしれない。

GPIO入力

アクティブハイのタッチスイッチをGP14に繋いで、押している時と押してない時で8連LEDが流れる方向を変えてみる。物理スイッチの場合はプルアップの必要があるが、タッチスイッチは単純にhighまたはlowを出すのでシンプルだ。


#include "pico/stdlib.h"

int main() {
    uint32_t cnt=1;
    bool dir=false;
    for(int i = 6; i < 14; i++) {
        gpio_init(i);
        gpio_set_dir(i, GPIO_OUT);
    }
    gpio_init(14);
    gpio_set_dir(14, GPIO_IN);

    while (true) {
        dir=gpio_get(14);
        gpio_put_masked(0xff << 6, cnt<< 6);
        cnt=(dir)?(cnt<<1)&0xff:(cnt>>1)&0xff;
        if(cnt==0) cnt=(dir)?1:0x80;
        sleep_ms(125);
    }
}

物理スイッチを使ってプルアップまたはプルダウンしたい時はgpio_pull_upまたはgpio_pull_upを使う。ちなみにどっちでもない場合はgpio_disable_pullsなんだが、ちょっとわかりにくくないか？
スイッチ状態を調べるにはgpio_getを使えば良くて、boolを返してくるので方向dirに直接入れられる。

スイッチ割り込み

なんでもかんでも割り込みにするのは良くないかもしれないが、スイッチ割り込みはよく使う方だろう。昇りエッジで正方向、降りエッジで反対方向に8連LEDが流れるようにした。ソフトウェアではスイッチの状態を一度も読んでない。物理スイッチの場合はチャタリングで酷いことになりそうだ。


#include "pico/stdlib.h"

bool dir=false;
void gpio_callback(uint gpio, uint32_t events) {
    if (gpio == 14) {
        if (events & GPIO_IRQ_EDGE_RISE) dir=true;
        if (events & GPIO_IRQ_EDGE_FALL) dir=false;
    }
}

int main() {
    uint32_t cnt=1;
    for(int i=6;i<14;i++) {
        gpio_init(i);
        gpio_set_dir(i, GPIO_OUT);
    }
    gpio_init(14);
    gpio_set_dir(14, GPIO_IN);

    gpio_set_irq_enabled_with_callback(
        14,
        GPIO_IRQ_EDGE_RISE | GPIO_IRQ_EDGE_FALL,
        true,
        &gpio_callback
    );

    while (true) {
        gpio_put_masked(0xff << 6, cnt<< 6);
        cnt=(dir)?(cnt<<1)&0xff:(cnt>>1)&0xff;
        if(cnt==0) cnt=(dir)?1:0x80;
        sleep_ms(125);
    }
}

要はgpio_callback関数を用意してgpio_set_irq_enabled_callback(長い)を作法に基づいて設定してやればいいだけだ。タイマー割り込みをこれに加えてもいい。

長くなったので今回はここまで。

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