ESP32-ULP协处理器低功耗模式RTC GPIO中断唤醒

陈拓 2022/07/06-2022/07/06

1. 概述

该示例展示了当 ULP 通过 WAKE 指令向 RTC 控制器发送中断信号时，主程序该如何配置中断处理函数以响应该中断信号。

• RTC GPIO

RTC GPIO 一共有 18 个 IO 口，这些 GPIO 管脚具有低功耗 RTC 性能和模拟功能，并且由 ESP32 的 RTC 子系统控制。这些功能不使用 IO_MUX 和 GPIO 交换矩阵，而是使用 RTC_MUX 将 IO 指向 RTC 子系统。

当这些管脚被配置为 RTC GPIO 管脚时，作为输出的管脚能够在芯片处于 Deep-Sleep 睡眠状态下保持输出电平值，或者作为输入管脚使用时可以将芯片从 Deep-Sleep 中唤醒。

下表列出了 RTC 管脚和其对应的 GPIO 管脚

 

ULP 中断发送官方例程在ESP-IoT-Solution库中：

GitHub - espressif/esp-iot-solution: Espressif IoT Library. IoT Device Drivers, Documentations And Solutions.https://github.com/espressif/esp-iot-solution

• ESP-IoT-Solution 简介

RTC GPIO

官方文档：

https://docs.espressif.com/projects/espressif-esp-iot-solution/zh_CN/latest/gettingstarted.html

 

• ESP-IoT-Solution 版本

不同版本的 ESP-IoT-Solution 说明如下：

 

• ESP-IoT-Solution 编程指南

https://docs.espressif.com/projects/espressif-esp-iot-solution/zh_CN/latest/index.html

 

2. 获取 ESP-IoT-Solution

• 获取命令

 

如果从乐鑫官方的github库下载有困难，可以先在gitee上克隆一个库，然后从gitee上下载。下面是从我克隆的库下载，我的库是私有的，你需要自己克隆一个。

• 下载esp-iot-solution v1.1

cd ~/esp

git clone -b release/v1.1 --recursive https://gitee.com/chentuo2000/esp-iot-solution.git

 

从gitee克隆库下载时，主体很顺利，在下载子模块时遇到麻烦，需要手动下载下面的子模块：

 

按照源和对应的安装路径手工下载。

如果你还下载不了，可以从下面的链接下载这3个子模块：

下载Adafruit-GFX-Library.tar.gz

https://download.csdn.net/download/chentuo2000/85481416

下载ugfx.tar.gz

https://download.csdn.net/download/chentuo2000/85481491

下载lvgl.tar.gz

https://download.csdn.net/download/chentuo2000/85481538

3. 开发环境

《用乐鑫国内Gitee镜像搭建ESP32开发环境》

https://zhuanlan.zhihu.com/p/348106034

https://blog.csdn.net/chentuo2000/article/details/113424934?spm=1001.2014.3001.5501

4. 构建项目

• 官方例程

ULP 中断发送程序的例子：

https://github.com/espressif/esp-iot-solution/tree/release/v1.1/examples/ulp_examples/ulp_send_interrupt

 

根据 ULP 的 WAKE 指令说明：

-- 如果主CPU处于睡眠模式，且ULP唤醒被使能，则该中断信号会唤醒主CPU；

-- 如果主CPU处于非睡眠模式，且RTC中断使能寄存器(RTC_CNTL_INT_ENA_REG)中对应的ULP中断使能位(RTC_CNTL_ULP_CP_INT_ENA)被置位，则中断信号会触发RTC控制器产生一个中断；

以下为 ULP 中断注册和中断处理函数：

 

• 复制官方例程

将官方例子项目复制到ESP-IDF开发工具之外：

cd ~/esp

cp -r ~/esp/esp-iot-solution/examples/ulp_examples/ulp_send_interrupt ~/esp/

• 项目树

cd ulp_send_interrupt

 

• 刷新esp-idf环境

get_idf

注意：每次打开终端进入sdk都要执行一次此命令

• 设定目标芯片

idf.py set-target esp32

• 清除以前的构建

idf.py fullclean

• 配置项目

idf.py menuconfig

1) 设置Flash存储器大小为4MB

 

2) ULP默认时开启的

 

3) 选择Support array 'rtc_gpio_desc' fot ESP32

 

否则编译时会出现error: 'rtc_gpio_desc' undeclared

保存，退出。

• 编译项目

idf.py build

• 烧写项目

查看USB转串口的COM口号：

 

烧写：

idf.py -p /dev/ttyS3 -b 115200 flash

• 启用监视器

idf.py monitor -p /dev/ttyS3

5. 示例测试

示例启动后，ULP会一直处于周期（时间为20ms）运行状态，检测GPIO0是否被按下。在按键被按下且释放时：

-- 如果主CPU处于睡眠模式，则该操作会唤醒主CPU；

-- 如果主CPU处于非睡眠模式，则该操作会发送一个RTC中断，中断程序完成相应的处理后，将主CPU设置进入睡眠模式；

系统的日志打印如下：