对比恩智浦全系列MCU的GPIO电平中断设计差异

撞上电子

大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是恩智浦全系列MCU(包含Kinetis, LPC, i.MXRT, MCX)的GPIO电平中断设计差异。
在痞子衡旧文 《以i.MXRT1xxx的GPIO模块为例谈谈中断处理函数(IRQHandler)的标准流程》里，痞子衡主要介绍得是 GPIO 一般控制以及最常用的输入边沿中断相关知识。最近恩智浦官方社区有用户反映 i.MXRT1060 上 GPIO 中断状态寄存器（GPIO->ISR）在发生有效电平中断后的置位并不需要手动清零(W1C)，其会在 I/O 输入电平状态切换后自动清零，这和手册里描述不一致。
首先在痞子衡的认知里 GPIO 输入电平中断没有什么具体应用场景，想象一下，如果 GPIO 中断事件由输入电平值来触发，如果发生了有效输入电平且其状态不改变，那么 GPIO 中断响应函数就会被不断重复执行（此时 CPU 时间片无法再分给主函数），什么样的任务需要这样的处理呢？暂且不论应用场景，痞子衡今天就从恩智浦全系列 MCU 这方面的行为角度来做一下对比吧。
. k' Z0 Q6 J8 I4 S# h2 k一、I/O中断控制模块差异恩智浦现有的经典 Arm Cortex-M MCU 产品线共有如下五大类，它们在 GPIO 一般控制和中断控制外设上是有差异的。首先 i.MXRT四位数/Kinetis/LPC 这三条线各自是完全不同的外设，然后 i.MXRT三位数是在 LPC 外设基础上做了增强，而最新的 MCX 系列则是组合了 Kinetis 和 LPC 外设。
芯片系列I/O一般控制I/O中断控制KinetisGPIO type1PORTLPCGPIO type2PINTi.MXRT四位数GPIO type3GPIO type3i.MXRT三位数GPIO type2GPIO type2（增加interrupt A/B）
& j0 k( `7 B" Z, W$ ^2 F            PINTMCXGPIO type1GPIO type1（集成Kinetis PORT）
# h4 c7 ?. R2 X  Y            PINT二、不同系列MCU下测试结果根据上一节外设情况我们知道，只要测试了 i.MXRT四位数/Kinetis/LPC 这三个系列的情况，剩下两个系列自然也就不用测试了。
2.1 KinetisKinetis 系列分为 K/KL/KE/KS/KW/KV/KM/K32L 等若干子系列，但是它们关于 GPIO 中断设计这一块是一样的。痞子衡选取了 MKL03Z 这颗芯片来做的测试，查看其手册 PORTx->PCRn[ISF] 位或者 PORTx->ISFR 寄存器均标记了中断状态，并且标明了需要做 W1C 操作。