RP2040 Pico SDK 2.1.0中GPIO中断设置问题解析

在RP2040微控制器的开发过程中，使用Pico SDK 2.1.0版本时可能会遇到一个关于GPIO中断设置的断言错误问题。这个问题主要出现在调用gpio_set_irq_enabled函数时，导致程序意外终止。

问题现象

当开发者尝试在Pico SDK 2.1.0环境下设置GPIO中断时，可能会遇到程序在gpio_set_irq_enabled函数处触发断言错误的情况。具体表现为：

1. 程序在调试模式下运行时频繁出现断言失败
2. 断言错误信息指向gpio.c文件中的190行
3. 错误条件与raw_irq_mask和callbacks数组的状态相关

问题根源

这个问题的根本原因在于Pico SDK 2.1.0版本中引入了一个新的断言检查机制。该机制假设开发者必须通过特定的GPIO中断设置方式来配置中断处理程序，具体来说：

• 必须使用gpio_set_irq_callback或gpio_add_raw_irq_handler函数来设置中断处理程序
• 如果直接使用irq_set_exclusive_handler函数，则不会设置必要的内部状态变量

断言检查的条件是：当启用中断时，必须满足以下条件之一：

1. 中断未被启用
2. 对应GPIO的中断掩码已设置
3. 已注册回调函数

解决方案

目前有两种可行的解决方案：

方案一：使用gpio_add_raw_irq_handler

gpio_add_raw_irq_handler(iopins.PIN_RX, on_gpio_edge_isr);

这种方法会正确设置内部状态变量，避免断言错误。但需要注意中断处理函数的原型需要匹配。

方案二：等待SDK更新

Pico SDK开发团队已经意识到这个问题，并在后续版本中会放松这个断言检查。在更新版本发布后，开发者可以继续使用原来的irq_set_exclusive_handler方式。

技术细节

在底层实现上，Pico SDK维护了两个关键数据结构：

1. raw_irq_mask数组：记录每个核心上已启用的GPIO中断掩码
2. callbacks数组：存储每个核心上的中断回调函数

当使用gpio_set_irq_callback或gpio_add_raw_irq_handler时，这些内部状态会被正确设置。而直接使用irq_set_exclusive_handler则不会更新这些状态，导致断言失败。

最佳实践建议

1. 在Pico SDK 2.1.0环境下，优先使用gpio_add_raw_irq_handler来设置GPIO中断
2. 保持关注Pico SDK的更新，及时升级到修复此问题的版本
3. 在编写中断处理函数时，确保函数原型与SDK要求一致
4. 在调试模式下特别注意中断相关的断言错误

这个问题虽然看起来是SDK的一个小缺陷，但也提醒我们在使用底层硬件功能时，应该遵循SDK推荐的使用方式，以确保代码的稳定性和兼容性。