关于wujian100 SDK中GPIO的调试问题

2023-05-16

学习笔记

- 问题一：引脚电平不稳定
- 问题二：进入GPIO中断后出不来

第一次在CSDN写博客，用来记录一些学习笔记，小白一只，如有不足之处望大家多多理解和指导！

分享一下关于关于wujian100 SDK中GPIO的调试问题，SDK的源代码链接这里就不放了，相信出现bug的朋友肯定都会人手一份源代码了。

实现声明，我个人觉得源代码有问题，经过我的修改后，调试是成功。（咋也不敢说是源代码的错，也是是自己理解有误，毕竟自己是小白）

在这里先放GPIO源代码的主函数部分代码吧，便于参考：

#include <stdio.h>
#include "soc.h"
#include "drv_gpio.h"
#include "pin_name.h"
#include "pin.h"

volatile static bool int_flag = 1;

static void gpio_interrupt_handler(int32_t idx)
{
    int_flag = 0;
}

void example_pin_gpio_init(void)
{
    drv_pinmux_config(EXAMPLE_GPIO_PIN, EXAMPLE_GPIO_PIN_FUNC);
}

void gpio_falling_edge_interrupt(pin_name_e gpio_pin)
{
    gpio_pin_handle_t pin = NULL;

    example_pin_gpio_init();

    printf("please change the gpio pin %s from high to low\r\n", EXAMPLE_BOARD_GPIO_PIN_NAME);
    pin = csi_gpio_pin_initialize(gpio_pin, gpio_interrupt_handler);

    csi_gpio_pin_config_mode(pin, GPIO_MODE_PULLNONE);
    csi_gpio_pin_config_direction(pin, GPIO_DIRECTION_INPUT);
    csi_gpio_pin_set_irq(pin, GPIO_IRQ_MODE_FALLING_EDGE, 1);

    while (int_flag);

    int_flag = 1;
    csi_gpio_pin_uninitialize(pin);
    printf("gpio falling_edge test passed!!!\n");
    printf("test gpio successfully\n");
}

/*****************************************************************************
test_gpio: main function of the gpio test

INPUT: NULL

RETURN: NULL

*****************************************************************************/
int example_gpio(pin_name_e gpio_pin)
{
    gpio_falling_edge_interrupt(gpio_pin);
    return 0;
}

int main(void)
{
    return example_gpio(EXAMPLE_GPIO_PIN);
}

还有就是工程文件图：
Alt

问题一：引脚电平不稳定

这个问题其实很简单，开发板XC7A200T的工作频率有20MHz，线路之间有很强的电路干扰。
当引脚悬空时，如果芯片工作在恶劣的环境下（如有电磁干扰）或者刚上电期间电源供电不稳定，引脚的电平值就会产生波动，这就是不确定信号。
神奇地，我用读引脚电平函数获取到的电平值是个周期的波动值周期在5s左右，以前玩32的时候还真没遇到过。
所以需要上下拉电阻，但是wujian100平台的FPGA源代码可能并没有内部上下拉的设计，所以代码中的这句
csi_gpio_pin_config_mode(pin, GPIO_MODE_PULLNONE);并无任何作用，最终还是需要自己外接上下拉电阻，电平才会真正稳定。

问题二：进入GPIO中断后出不来

首先要明白出不来的原因：中断标志位不清除，结果是完成中断处理程序后，它就继续再进中断，根本不会回到主程序。
那么中断标志位在哪，怎么清楚？要了解到两个寄存器

中断状态寄存器
当产生对应中断时，这里的寄存器对应标志位会置1

注意：其绝对地址为60018040
中断清除寄存器
给它写1，中断状态寄存器的标志位会清0

注意：其绝对地址为6001804C
绝对地址可以通过看数据手册查看！
那么问题来了
在isr.c->ATTRIBUTE_ISR void GPIO0_IRQHandler(void)->wj_oip_gpio_irqhandler(0);->gpio_irq_clear(gpio_pin_priv, (1 << i));中的这个GPIO中断清楚函数本该具有清楚函数这个功能，但是实际上见过我的调试发现，（代码步骤没错）中断清除寄存器虽为只写寄存器但实际上，根本写不进数据，所以产生中断后并不能通过这个函数有效地清楚中断位。

我一度接近奔溃，本以为无路可走。。。
后来意外地发现中断状态寄存器不仅可读而且可以写，这一切和数据手册说的完全不一样，所以我个人认为数据手册不对应FPGA的源程序。
除此之外经过调试还发现一个特点，要想直接改中断状态寄存器的数据，得暂时把中断关掉，改了中断状态寄存器数据后再打开。
总上所述可以得到解决方案：

在wj_oip_gpio.h中先把寄存器INTSTATUS改为__IOM

__IOM  uint32_t INTSTATUS;      /* Offset: 0x010 (R)    Interrupt status of Port */	//IM

在isr.c->ATTRIBUTE_ISR void GPIO0_IRQHandler(void)->wj_oip_gpio_irqhandler(0);中把gpio_irq_clear(gpio_pin_priv, (1 << i))替换成以下代码

gpio_pin_handle_t pin = (gpio_pin_handle_t *)&gpio_pin_handle[pin_idx];
gpio_irq_disable(pin);
gpio_control_reg->INTSTATUS = 0;//注意：这是把所有的中断位都清除
gpio_irq_enable(pin);

这样应该是不会产生跳不出中断的问题了，不知道代码有没有总结漏，但思路没毛病。

但至今仍有一个奇怪的疑问就是，为什么源测试代码就可以跳出中断一次。感觉主要还是引脚的不稳定和寄存器的共同毛病造成的，导致眼见不一定为实。今天先记录到这里，至少程序是按预期正常工作了，关于这个问题有空再深入理解，以上只是为了给各位朋友在遇到类似问题时提供一个想法，谢谢

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