上海合宙Luat Air720SL模块 入门指南（3）-GPIO下篇

Air720SL 是上海合宙物联网于2019年11月下旬发布的一款基于ASR1802S芯片组的物联网通讯模块。 模块通讯性能优越，速度充分满足Cat4标准，支持最大下行速率 150Mbps 和最大上行速率50Mbps。EVB_Air720SL是针对720SL模块设计的开发板，本文我将针对开发板的IO口的使用继续进行介绍，本文重点介绍利用IO口作为输入的情况。

本文要介绍的内容

1） Air720SL GPIO口介绍

2） 编写代码，通过串口调试助手控制IO口输入状态

3） 测试Air720SL 上电IO口初始状态及输入电平检测功能

Air720 GPIO介绍

720SL 共有GPIO接口37个，电平均为1.8V 最大输出电流约2mA。 其中下侧引出GPIO口18个，上侧引出GPIO口为17个, 共35个，除被I2C2端口复用的GPIO49,50从右侧引脚单独引出外，上下两侧排针包括了模块所有GPIO，分布如下图

编写代码，通过串口调试助手控制IO口输入状态

Air720系列最常见的接口为UART串口，其中Air720SL支持两个硬件串口和三个软串口，其中名为 “ASR Modem Device 3 AT” 可以映射到Luat编程环境，Lua环境下虚拟串口ID为129，波特率自适应。
GPIO口当作为输入状态下使用时可以通过软件配置成弱上拉，弱下拉，和无拉状态，可以弱电流输出，输出电流约5uA
下面我们定义一个简单的小指令来控制上下拉状态电平：

GPIO,<port#>,<status>

GPIO是关键字，port#是GPIO的序号，status为9代表无拉，status为8代表下拉低电平，status为7代表上拉高电平

然后编写如下代码，进行GPIO输出测试

DEMO.lua

require "utils"
require "pm"
require "pins"
module(..., package.seeall)

--IO口状态发生改变时的IO中断响应函数
function gpioIntFnc(msg)

    --按照demo板对应的引脚排列打印IO口状态
    local J2_Status_UP=pio11().."|"..pio28().."|"..pio26().."|"..pio18().."|".."G".."|".."A".."|"..pio64().."|"..pio17().."|".."U".."|"..pio20().."|"..pio62()
    local J2_Status_DN=pio10().."|"..pio27().."|"..pio25().."|".."B".."|".."G".."|".."A".."|"..pio65().."|".."U".."|"..pio23().."|".."U".."|"..pio24()
    local J1_Status_UP=pio38().."|"..pio41().."|"..pio40().."|"..pio39().."|"..pio52().."|"..pio34().."|"..pio33().."|"..pio31().."|"..pio32().."|"..pio29()
    local J1_Status_DN="V".."|"..pio37().."|"..pio32().."|"..pio51().."|"..pio36().."|"..pio35().."|"..pio61().."|".."G".."|"..pio30().."|"..pio63()
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    log.info("-","--------------------------------------------------")
    log.info("J1","--------------------------------------------------")
    log.info("J2_UP",J2_Status_UP)
    log.info("J2_DN",J2_Status_DN)
    log.info("-","--------------------------------------------------")
    log.info("J1_UP",J1_Status_UP)
    log.info("J1_DN",J1_Status_DN)
    log.info("-","--------------------------------------------------")
    log.info("-","--------------------------------------------------")
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    log.info("-","")
    if msg==cpu.INT_GPIO_POSEDGE then
    --上升沿中断
    else
    --下降沿中断
    end
end

--初始化IO口状态
--------------------------------------------GPIO初始化---------------------------------------------
pio11 = pins.setup(11, gpioIntFnc)
pio10 = pins.setup(10, gpioIntFnc)
pio28 = pins.setup(28, gpioIntFnc)
pio27 = pins.setup(27, gpioIntFnc)
pio26 = pins.setup(26, gpioIntFnc)
pio25 = pins.setup(25, gpioIntFnc)
pio18 = pins.setup(18, gpioIntFnc)
pio64 = pins.setup(64, gpioIntFnc)
pio65 = pins.setup(65, gpioIntFnc)

pio17 = pins.setup(17, gpioIntFnc)
--pio22 = pins.setup(22, gpioIntFnc)
--pio66 = pins.setup(66, gpioIntFnc)
pio23 = pins.setup(23, gpioIntFnc)
pio20 = pins.setup(20, gpioIntFnc)

--pio21 = pins.setup(21, gpioIntFnc)

pio62 = pins.setup(62, gpioIntFnc)
pio24 = pins.setup(24, gpioIntFnc)

pio38 = pins.setup(38, gpioIntFnc)
pio41 = pins.setup(41, gpioIntFnc)
pio37 = pins.setup(37, gpioIntFnc)
pio40 = pins.setup(40, gpioIntFnc)
pio42 = pins.setup(42, gpioIntFnc)
pio39 = pins.setup(39, gpioIntFnc)

pio51 = pins.setup(51, gpioIntFnc)
pio52 = pins.setup(52, gpioIntFnc)
pio36 = pins.setup(36, gpioIntFnc)
pio34 = pins.setup(34, gpioIntFnc)
pio35 = pins.setup(35, gpioIntFnc)
pio33 = pins.setup(33, gpioIntFnc)
pio61 = pins.setup(61, gpioIntFnc)
pio31 = pins.setup(31, gpioIntFnc)
pio32 = pins.setup(32, gpioIntFnc)
pio30 = pins.setup(30, gpioIntFnc)
pio29 = pins.setup(29, gpioIntFnc)
pio63 = pins.setup(63, gpioIntFnc)

pio49 = pins.setup(49, gpioIntFnc)
pio50 = pins.setup(50, gpioIntFnc)

-------------------------------------------- 配置串口 --------------------------------------------
-- 串口ID,串口读缓冲区
local UART_ID, sendQueue, writeBuff, writeBusy = 129, {}, { {}, {} }, false
-- 串口超时，串口准备好后发布的消息
local uartimeout, recvReady = 25, "UART_RECV_ID"
--保持系统处于唤醒状态，不会休眠
pm.wake("mcuart")
uart.setup(UART_ID, 912600, 8, uart.PAR_NONE, uart.STOP_1, nil, 1)

uart.on(UART_ID, "receive", function(uid)
    table.insert(sendQueue, uart.read(uid, 8192))
    sys.timerStart(sys.publish, uartimeout, recvReady)
end)



function write(uid, str)
    uart.write(uid, str)
end

-- 向串口发送收到的字符串
sys.subscribe(recvReady, function()
    local str = table.concat(sendQueue)
    -- 串口的数据读完后清空缓冲区

    if (string.sub(str,1,4)=="GPIO") then
        --分割命令
        local splitlist = {}
        string.gsub(str, '[^,]+', function(w) table.insert(splitlist, w) end)
        --lua下标从1开始
        local s_GPIO=splitlist[2]
        local s_STATUS=splitlist[3]

        local i_GPIO=tonumber(s_GPIO)
        local i_STATUS=tonumber(s_STATUS)

        --设置GPIO 上拉下拉无拉
        pio.pin.setpull(i_STATUS,i_GPIO)

    end
    sendQueue = {}
    log.info("uart read length:", #str,"Port"..UART_ID)
    write(UART_ID, str.."->OK")
end)

main.lua

PROJECT = "UART_GPIO_OUTPUT_TEST"
VERSION = "1.0.0"

--加载日志功能模块，并且设置日志输出等级
--如果关闭调用log模块接口输出的日志，等级设置为log.LOG_SILENT即可
require "log"
LOG_LEVEL = log.LOGLEVEL_TRACE


require "net"
--每1分钟查询一次GSM信号强度
--每1分钟查询一次基站信息
net.startQueryAll(60000, 60000)


require "errDump"
errDump.request("udp://ota.airm2m.com:9072")


require "demo"

--启动系统框架
sys.init(0, 0)
sys.run()

通过Luatools烧写脚本，并自动重启，然后打开LLC串口调试助手,输入指令

GPIO,28,7

即可将GPIO28，设置为上拉高电平

输入指令

GPIO,28,8

即可将GPIO28,设置为下拉低电平

输入指令

GPIO,28,9

即可将GPIO28,设置为无拉状态（高阻）

##测试Air720SL 上电IO口初始状态及输入电平检测功能

我们利用板载的GND（低电位）和VG引脚（1.8V高电平）改变IO口输入电平，通过软件读取IO口状态变化。 外部通过电流表进行端口带负载测试得到驱动电流。 下图中得到的0为低电平，1为高电平。位置与DEMO板的J2，J1相对应。

重复对所有的IO口进行上电及高低电平控制可以得到下表

DEMO板上测试结果输入可配置可采集的全功能引脚为22个，输入不可配置高低电平，但能作为输入采集信号的4个，上下拉可配置，但不能检测输入电平变化的引脚6个。

总结一下：

可以检测输入电平变化，并配置内部上拉下拉电路的输入端口共有22个，其中开机为下拉低电平15个，上拉高电平的为7个，驱动电流约为5微安

至此Air720SL的GPIO输入状态介绍完毕，谢谢您的阅读。