🛠 Interruptions GPIO et alarmes matérielles avec le Pico SDK

Objetivos

Salir del « polling »: en una placa RP2040 genérica sin LED ni botón integrados, quieres reaccionar instantáneamente a un evento externo y despertarte a una hora fija sin bloquear la CPU. El RP2040 proporciona para esto un controlador de interrupciones IO_BANK0 (niveles y flancos en cada GPIO) y un timer de 64 bits con 12 alarmas de hardware (datasheet RP2040). En C (Pico SDK), vas a combinar ambos para un botón limpio: IRQ en el flanco descendente, antirrebote mediante alarma diferida, CPU dormida entre ambos.

Material

• 1 × placa RP2040 genérica + cable USB de datos
• 1 × botón entre GP2 y GND, 1 × LED (con resistencia de 330 Ω) en GP15
• Pico SDK (C): proyecto CMake estándar, objetivo enlazado con pico_stdlib pico_time hardware_irq

Código completo

// irq_alarm.c — IRQ front descendant + alarme anti-rebond (Pico SDK)
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/irq.h"
#include "pico/time.h"

#define BTN 2
#define LED 15

// Exécutée 50 ms après le front : contexte d'interruption, rester bref.
bool confirmer_appui(alarm_id_t id, void *user) {
    (void)id; (void)user;
    if (!gpio_get(BTN)) {              // toujours enfoncé ? vrai appui
        gpio_put(LED, !gpio_get(LED));
    }
    return false;                      // one-shot
}

// Handler IO_BANK0 : au plus court, on planifie juste l'alarme.
void on_gpio(uint gpio, uint32_t events) {
    (void)gpio; (void)events;
    add_alarm_in_ms(50, confirmer_appui, NULL, true);
}

int main(void) {
    stdio_init_all;
    gpio_init(BTN); gpio_set_dir(BTN, GPIO_IN); gpio_pull_up(BTN);
    gpio_init(LED); gpio_set_dir(LED, GPIO_OUT);
    // active l'IRQ du front ET enregistre le callback IO_BANK0 partagé
    gpio_set_irq_enabled_with_callback(BTN, GPIO_IRQ_EDGE_FALL,
                                       true, &on_gpio);
    while (true) {
        __wfi;   // le CPU s'end ; l'IRQ GPIO (ou une alarme) le réveille
    }
}

Verificación esperada

Cada pulsación firme cambia el estado del LED una sola vez: la IRQ captura el flanco, la alarma vuelve a verificar el estado 50 ms después e ignora los rebotes (el contacto vibra ~1 ms). Añade un printf en el handler (con stdio_init_all) para confirmar que el __wfi termina correctamente con el evento. En un microamperímetro, el sueño WFI hace caer el consumo — la hoja de datos anuncia SLEEP ≈ 1,3 mA a 25 °C, medidor de sueño mediante.

Errores frecuentes

• sleep_ms o printf largo en el handler de IRQ: el handler debe ser mínimo — programa una alarma, establece una bandera, procesa en otro lugar.
• Olvidar gpio_pull_up: la entrada queda flotante y dispara IRQs en ráfaga (tormenta de interrupciones, la CPU no hace nada más).
• Handler no llamado: gpio_set_irq_enabled_with_callback activa también la IRQ IO_BANK0 en el NVIC — un simple gpio_set_irq_enabled sin callback no hace nada.
• Alarma que no se repite: el callback debe devolver true para ser reprogramado, false para un disparo único (one-shot).
• Dos núcleos, mismas alarmas: las 12 alarmas de hardware son compartidas y el SDK reserva algunas para sleep_ms — para uso a largo plazo, crea una alarm_pool.
• Rebote en la liberación ignorado: si también quieres el flanco ascendente, añade GPIO_IRQ_EDGE_RISE a la máscara — un handler único gestiona ambos mediante events.