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GPIO 与中断教程

TKL GPIO 接口用于将引脚配置为数字输入、输出或中断驱动的事件处理。你设置引脚的模式与方向，读写其电平，并可选地为边沿或电平事件挂载中断回调。

先决条件​

  • 已完成 环境搭建
  • 开发板在 Kconfig 中设置了 ENABLE_GPIO=y

数字输出（LED 闪烁）​

#include "tkl_gpio.h"
#include "tal_system.h"

#define LED_PIN  TUYA_GPIO_NUM_18

void blink_led(void)
{
    TUYA_GPIO_BASE_CFG_T cfg = {
        .mode = TUYA_GPIO_PUSH_PULL,
        .direct = TUYA_GPIO_OUTPUT,
        .level = TUYA_GPIO_LEVEL_LOW,
    };
    tkl_gpio_init(LED_PIN, &cfg);

    while (1) {
        tkl_gpio_write(LED_PIN, TUYA_GPIO_LEVEL_HIGH);
        tal_system_sleep(500);
        tkl_gpio_write(LED_PIN, TUYA_GPIO_LEVEL_LOW);
        tal_system_sleep(500);
    }
}

数字输入（读取按键）​

#define BUTTON_PIN  TUYA_GPIO_NUM_0

void read_button(void)
{
    TUYA_GPIO_BASE_CFG_T cfg = {
        .mode = TUYA_GPIO_PULLUP,
        .direct = TUYA_GPIO_INPUT,
    };
    tkl_gpio_init(BUTTON_PIN, &cfg);

    TUYA_GPIO_LEVEL_E level;
    tkl_gpio_read(BUTTON_PIN, &level);

    if (level == TUYA_GPIO_LEVEL_LOW) {
        TAL_PR_INFO("button pressed");
    }
}

中断驱动输入​

要获得灵敏的按键响应，使用 GPIO 中断而非轮询：

static void button_isr(void *arg)
{
    /* ISR 上下文 -- 保持简短 */
    /* 通过信号量或队列投递到线程中处理 */
}

void setup_interrupt(void)
{
    TUYA_GPIO_IRQ_T irq_cfg = {
        .mode = TUYA_GPIO_IRQ_FALL,
        .cb = button_isr,
        .arg = NULL,
    };
    tkl_gpio_irq_init(BUTTON_PIN, &irq_cfg);
    tkl_gpio_irq_enable(BUTTON_PIN);
}

中断模式​

模式触发方式
TUYA_GPIO_IRQ_RISE上升沿（LOW -> HIGH）
TUYA_GPIO_IRQ_FALL下降沿（HIGH -> LOW）
TUYA_GPIO_IRQ_RISE_FALL双边沿
TUYA_GPIO_IRQ_LOW低电平
TUYA_GPIO_IRQ_HIGH高电平

中断配合软件消抖​

机械按键会产生抖动。结合中断和定时器实现干净的检测：

static TIMER_ID s_debounce_timer;

static void debounce_cb(TIMER_ID id, void *arg)
{
    TUYA_GPIO_LEVEL_E level;
    tkl_gpio_read(BUTTON_PIN, &level);
    if (level == TUYA_GPIO_LEVEL_LOW) {
        TAL_PR_INFO("confirmed press");
    }
}

static void button_isr(void *arg)
{
    tkl_gpio_irq_disable(BUTTON_PIN);
    tal_sw_timer_start(s_debounce_timer, 50, TAL_TIMER_ONCE);
}

:::tip TDL 按键框架 对于产品级按键处理（长按、连按、多按键支持），使用 TDL 按键框架 而非原始 GPIO 中断。TDL 已处理消抖、边沿检测与事件回调。 :::

GPIO 上下拉模式​

模式常量用途
推挽输出TUYA_GPIO_PUSH_PULLLED、继电器、使能脚
上拉输入TUYA_GPIO_PULLUP低电平有效按键
下拉输入TUYA_GPIO_PULLDOWN高电平有效传感器
开漏TUYA_GPIO_OPENDRAINI2C bit-bang、共享总线
开漏 + 上拉TUYA_GPIO_OPENDRAIN_PULLUP带内部上拉的 I2C
浮空TUYA_GPIO_FLOATING外部上拉电阻

清理​

tkl_gpio_irq_disable(BUTTON_PIN);
tkl_gpio_deinit(BUTTON_PIN);

tkl_gpio_deinit() 会移除 ISR 处理函数、关闭中断并复位引脚。

平台说明​

  • ESP32 经典款： GPIO 34-39 仅输入，输出模式将失败。
  • ESP32-S3： GPIO 22-25 为 NC，不要使用。
  • ESP32-C3： 仅 22 个 GPIO（0-21）。
  • 所有平台： ISR 服务在首次调用 tkl_gpio_irq_init() 时全局安装，并由所有引脚共享。

参考资料​