Pico WのPIOの割り込み機能をプッシュスイッチと3つのLEDの点灯・消灯で確認しよう。

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// Copyright (c) 2025 ラズパイ実験室
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// SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
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//PIO機能でプッシュスイッチの割り込み処理　
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#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/pio.h"
#include "mypio1.pio.h"

//プッシュスイッチ接続　GPIOピン基準番号
#define INPUT_PIN_BASE 17

//Lプッシュスイッチ接続　GPIOピン数
#define NUM_INPUT_PIN 1

//クロック分周値（125000000Hz / 62500 = 2000Hz）
#define CLOCK_DIV 62500

//メイン処理で使うGPIOピン
#define LED_PIN_RED 27
#define LED_PIN_GREEN 26
#define LED_PIN_BLUE 16

//割り込みフラグ　クリア
int blue_led_flg = 0;

//プッシュスイッチの割り込みハンドラ
void pio0_pushsw() {
    irq_clear(PIO0_IRQ_0);
    pio0_hw->irq = 1;

    // 割り込みが視覚的に分かるようにLEDを光らせる
    if (blue_led_flg == 0)
    {
        //割り込みフラグ　セット
        blue_led_flg = 1;
    }
    else
    {
        //割り込みフラグ　クリア
        blue_led_flg = 0;
    }
   
}

int main()
{
    stdio_init_all();
    
    //メイン処理で使うLEDピン　初期化
    gpio_init(LED_PIN_RED);
    gpio_init(LED_PIN_GREEN);   
    gpio_init(LED_PIN_BLUE);  

    //メイン処理で使うLEDピンを出力ピンに設定
    gpio_set_dir(LED_PIN_RED, GPIO_OUT);    
    gpio_set_dir(LED_PIN_GREEN, GPIO_OUT); 
    gpio_set_dir(LED_PIN_BLUE, GPIO_OUT); 

    //プッシュスイッチピン　プルアップ
    gpio_pull_up(INPUT_PIN_BASE);

    //使用するPIO番号を指定
    PIO pio = pio0;
    
    //使用するステートマシン番号を指定
    uint state_machine_id = 0;

    //ステートマシン0からの割り込み（プッシュスイッチ）を有効化

    //IRQ番号（PIO0_IRQ_0：7）に対応した割り込み処理ルーチンを設定
    irq_set_exclusive_handler(PIO0_IRQ_0, pio0_pushsw);
    //割り込みの有効化
    irq_set_enabled(PIO0_IRQ_0, true);
    pio0_hw->inte0 = PIO_IRQ0_INTE_SM0_BITS;

    //指定したPIOの命令モリにプログラムをロードする
    uint offset = pio_add_program(pio, &mypio1_program);
    
    //PIOプログラムの呼び出しと起動
    mypio1_program_init(pio, state_machine_id, offset, INPUT_PIN_BASE, NUM_INPUT_PIN, CLOCK_DIV);
  
    
    //メイン処理
    while (true) {

        //割り込み未発生
        if (blue_led_flg == 0)
        {
            //RED LED点灯
            gpio_put(LED_PIN_RED, 1);
            sleep_ms(500);
            //RED LED消灯
            gpio_put(LED_PIN_RED, 0);
            //GREEN LED点灯
            gpio_put(LED_PIN_GREEN, 1);
            sleep_ms(500);
            //GREEN LED消灯
            gpio_put(LED_PIN_GREEN, 0);
        }
        else
        {
            //割り込み発生
            int i;
            for (i = 0; i < 3; i++)
            {
                gpio_put(LED_PIN_BLUE, 1);
                sleep_ms(500);
                gpio_put(LED_PIN_BLUE, 0);
                sleep_ms(500);
            }

            //割り込みフラグ　クリア
            blue_led_flg = 0;
        }
      
    }
}

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.program mypio1

//.wrap_target～.wrap間の処理を繰り返し実行
.wrap_target

    //プッシュスイッチが押される（High → Low）まで待つ
    wait 0 pin 0

    //チャタリング吸収（96ステップ X 0.5ms = 48ms）
    nop [31]
    nop [31]
    nop [31]
 
    //プッシュスイッチの割り込みを発生させる
    irq 0

    //プッシュスイッチが離される（Low → High）まで待つ
    wait 1 pin 0

     //チャタリング吸収（96ステップ X 0.5ms = 48ms）   
    nop [31]
    nop [31]
    nop [31]

.wrap 
 

% c-sdk {

//GPIO出力を設定して、SMが指定されたピンに出力するように設定
 static inline void mypio1_program_init(PIO pio, uint sm, uint offset, uint input_pin, uint num_input_pin, float clkdiv){

   
    //指定したPIOステートマシンの初期設定情報をメモリに格納する
    pio_sm_config config = mypio1_program_get_default_config(offset);

    
    //ステートマシンのクロック分周値を設定する。125000000Hz / clkdiv(62500) = 2000Hz
    sm_config_set_clkdiv(&config, clkdiv);


    //GPIOをPIOに割り当てる
    pio_gpio_init(pio, input_pin);


    //指定したPIOで使用するステートマシンのGPIOピンの方向を入力に設定する
    pio_sm_set_consecutive_pindirs(pio, sm, input_pin, num_input_pin, false);


    //ステートマシンの入力ピンの基準点（プッシュスイッチのピン17）を設定する
    sm_config_set_in_pins(&config, input_pin);


    //指定したPIOで使用するステートマシンにメモリに格納された初期設定情報を適用する
    pio_sm_init(pio, sm, offset, &config);


    //指定したPIOで使用するステートマシンを起動する
    pio_sm_set_enabled(pio, sm, true);
 
}
%}