GPIO中斷詳解

GPIO中斷在嵌入式系統中非常重要，可以讓程序在某些特定事件發生時立即響應。下面我們從多個方面來詳細講解GPIO中斷。

一、GPIO中斷簡介

GPIO中斷是指在某個GPIO引腳的狀態發生變化時，產生中斷。中斷處理程序則可以在中斷髮生時進行處理。GPIO中斷一般可以分為兩類：邊沿觸發和電平觸發。邊沿觸髮指的是在引腳的電平發生從低到高或從高到低的變化時產生一個中斷。而電平觸發則指在引腳的電平保持不變時產生中斷。在使用中，一般需要根據具體的需求選擇邊沿觸發或電平觸發。

二、使用GPIO中斷的基本步驟

下面我們來詳細介紹如何使用GPIO中斷。以樹莓派3B+為例。首先，需要引入wiringPi庫頭文件。因為wiringPi是樹莓派上最常用的GPIO控制庫，因此這裡我們使用wiringPi庫。

#include <wiringPi.h>

接下來，需要設置GPIO引腳的模式，一般使用wiringPiSetup()函數進行初始化。例如，將GPIO 4設置為輸入模式。

if (wiringPiSetup() == -1) exit(1);
pinMode(4, INPUT);

然後，需要設置中斷處理函數。這裡我們使用wiringPiISR()函數進行添加，並設置中斷類型（邊沿或電平觸發），中斷處理函數和觸發方式（上升沿、下降沿、高電平、低電平）。

wiringPiISR (4, INT_EDGE_BOTH, &function);

最後，在主函數中循環等待中斷的出現。

while (1) {
    // do something
}

三、邊沿觸發中斷

邊沿觸發中斷是指在GPIO引腳的電平發生變化（從高到低或從低到高），就會產生一個中斷。在這種類型的中斷中，引腳電平變化後，產生的中斷只會執行一次。中斷處理函數可以在中斷函數中添加。邊沿觸發中斷一般可以分為兩種類型：上升沿觸發和下降沿觸發。

四、上升沿觸發中斷

上升沿觸發中斷是指在GPIO引腳的電平從低電平變為高電平時產生中斷。例如，我們在GPIO 4上設置上升沿觸發，當GPIO 4的電平從低電平變為高電平時，中斷處理函數就會被執行。

wiringPiISR (4, INT_EDGE_RISING, &function);

五、下降沿觸發中斷

下降沿觸發中斷是指在GPIO引腳的電平從高電平變為低電平時產生中斷。例如，我們在GPIO 4上設置下降沿觸發，當GPIO 4的電平從高電平變為低電平時，中斷處理函數就會被執行。

wiringPiISR (4, INT_EDGE_FALLING, &function);

六、電平觸發中斷

電平觸發中斷是指在GPIO引腳的電平保持不變時產生中斷。電平觸發中斷在中斷產生後會一直保持觸髮狀態，並且中斷處理函數會被重複執行。電平觸發中斷一般可以分為兩種類型：高電平觸發和低電平觸發。

七、高電平觸發中斷

高電平觸發中斷是指在GPIO引腳的電平保持為高電平時產生中斷。例如，我們在GPIO 4上設置高電平觸發，當GPIO 4的電平保持為高電平時，中斷處理函數就會被執行。

wiringPiISR (4, INT_EDGE_HIGH, &function);

八、低電平觸發中斷

低電平觸發中斷是指在GPIO引腳的電平保持為低電平時產生中斷。例如，我們在GPIO 4上設置低電平觸發，當GPIO 4的電平保持為低電平時，中斷處理函數就會被執行。

wiringPiISR (4, INT_EDGE_LOW, &function);

九、總結

本文詳細介紹了GPIO中斷的相關知識，包括GPIO中斷的基本介紹、使用GPIO中斷的基本步驟、邊沿觸發中斷、上升沿觸發中斷、下降沿觸發中斷、電平觸發中斷、高電平觸發中斷和低電平觸發中斷。希望本文能夠幫助讀者理解和掌握GPIO中斷的相關知識。