esp-idf/components/driver/test_apps/gpio/main/test_rtcio.c

/*
 * SPDX-FileCopyrightText: 2021-2022 Espressif Systems (Shanghai) CO LTD
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "esp_system.h"
#include "esp_sleep.h"
#include "unity.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/rtc_io.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "esp_err.h"
#include "esp_log.h"
#include "soc/rtc_io_periph.h"

#define RTCIO_CHECK(condition) TEST_ASSERT_MESSAGE((condition == ESP_OK), "ret is not ESP_OK")
#define RTCIO_VERIFY(condition, msg) TEST_ASSERT_MESSAGE((condition), msg)

#define TEST_COUNT 10
static const char *TAG = "rtcio_test";

#ifdef CONFIG_IDF_TARGET_ESP32
#define TEST_GPIO_PIN_COUNT 16
const int s_test_map[TEST_GPIO_PIN_COUNT] = {
    // GPIO_NUM_0,    //GPIO0   // Workaround: GPIO0 is strap pin, can not be used pullup/pulldown test.
    GPIO_NUM_2,    //GPIO2
    GPIO_NUM_4,    //GPIO4
    // GPIO_NUM_12,   //GPIO12  // Workaround: GPIO12 is strap pin, can not be used pullup/pulldown test.
    GPIO_NUM_13,   //GPIO13
    GPIO_NUM_14,   //GPIO14
    GPIO_NUM_15,   //GPIO15
    GPIO_NUM_25,   //GPIO25
    GPIO_NUM_26,   //GPIO26
    GPIO_NUM_27,   //GPIO27
    GPIO_NUM_32,   //GPIO32
    GPIO_NUM_33,   //GPIO33
    GPIO_NUM_34,   //GPIO34
    GPIO_NUM_35,   //GPIO35
    GPIO_NUM_36,   //GPIO36
    GPIO_NUM_37,   //GPIO37
    GPIO_NUM_38,   //GPIO38
    GPIO_NUM_39,   //GPIO39
};
#elif defined CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S2
#define TEST_GPIO_PIN_COUNT 20
const int s_test_map[TEST_GPIO_PIN_COUNT] = {
    // GPIO_NUM_0,    //GPIO0   // Workaround: GPIO0 is strap pin, can not be used pullup/pulldown test.
    GPIO_NUM_1,    //GPIO1
    GPIO_NUM_2,    //GPIO2
    GPIO_NUM_3,    //GPIO3
    GPIO_NUM_4,    //GPIO4
    GPIO_NUM_5,    //GPIO5
    GPIO_NUM_6,    //GPIO6
    GPIO_NUM_7,    //GPIO7
    GPIO_NUM_8,    //GPIO8
    GPIO_NUM_9,    //GPIO9
    GPIO_NUM_10,   //GPIO10
    GPIO_NUM_11,   //GPIO11
    GPIO_NUM_12,   //GPIO12
    GPIO_NUM_13,   //GPIO13
    GPIO_NUM_14,   //GPIO14
    GPIO_NUM_15,   //GPIO15
    GPIO_NUM_16,   //GPIO16
    GPIO_NUM_17,   //GPIO17
    // GPIO_NUM_18,   //GPIO18  // Workaround: IO18 is pullup outside in ESP32S2-Saola Runner.
    GPIO_NUM_19,   //GPIO19
    GPIO_NUM_20,   //GPIO20
    GPIO_NUM_21,   //GPIO21
};
#elif defined CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S3
#define TEST_GPIO_PIN_COUNT 21
const int s_test_map[TEST_GPIO_PIN_COUNT] = {
    // GPIO_NUM_0,    //GPIO0   // Workaround: GPIO0 is strap pin, can not be used pullup/pulldown test.
    GPIO_NUM_1,    //GPIO1
    GPIO_NUM_2,    //GPIO2
    GPIO_NUM_3,    //GPIO3
    GPIO_NUM_4,    //GPIO4
    GPIO_NUM_5,    //GPIO5
    GPIO_NUM_6,    //GPIO6
    GPIO_NUM_7,    //GPIO7
    GPIO_NUM_8,    //GPIO8
    GPIO_NUM_9,    //GPIO9
    GPIO_NUM_10,   //GPIO10
    GPIO_NUM_11,   //GPIO11
    GPIO_NUM_12,   //GPIO12
    GPIO_NUM_13,   //GPIO13
    GPIO_NUM_14,   //GPIO14
    GPIO_NUM_15,   //GPIO15
    GPIO_NUM_16,   //GPIO16
    GPIO_NUM_17,   //GPIO17
    GPIO_NUM_18,   //GPIO18
    GPIO_NUM_19,   //GPIO19
    GPIO_NUM_20,   //GPIO20
    GPIO_NUM_21,   //GPIO21
};
#endif

/*
 * Test output/input function.
 */
TEST_CASE("RTCIO_input/output_test", "[rtcio]")
{
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO input/output test");

    // init rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_init(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_direction(i, RTC_GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_dis(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_dis(i) );
            ESP_LOGI(TAG, "gpio %d init", i);
        }
    }

    for (int cnt = 0; cnt < TEST_COUNT; cnt++) {
        int level = cnt % 2;
        ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output level %d", level);
        for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
            if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
                RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_level(i, level) );
                vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
                if (rtc_gpio_get_level(i) != level) {
                    ESP_LOGE(TAG, "RTCIO input/output test err, gpio%d", i);
                    TEST_FAIL();
                }
            }
        }
        vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
    }

    // Deinit rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_deinit(i) );
        }
    }
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO input/output test over");
}

/*
 * Test pullup/pulldown function.
 * Note: extern circuit should not connect.
 */
TEST_CASE("RTCIO_pullup/pulldown_test", "[rtcio]")
{
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO pullup/pulldown test");

    // init rtcio
    for (int i = 0; i < TEST_GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        int num = rtc_io_number_get(s_test_map[i]);
        if (rtc_gpio_is_valid_gpio(s_test_map[i]) && num > 0 && rtc_io_desc[num].pullup != 0) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_init(s_test_map[i]) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_direction(s_test_map[i], RTC_GPIO_MODE_INPUT_ONLY) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_dis(s_test_map[i]) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_dis(s_test_map[i]) );
            ESP_LOGI(TAG, "gpio %d init", s_test_map[i]);
        }
    }

    for (int cnt = 0; cnt < TEST_COUNT; cnt++) {
        int level = cnt % 2;
        ESP_LOGI(TAG, "RTCIO pull level %d", level);
        for (int i = 0; i < TEST_GPIO_PIN_COUNT; i++) {
            int num = rtc_io_number_get(s_test_map[i]);
            if (rtc_gpio_is_valid_gpio(s_test_map[i]) && num > 0 && rtc_io_desc[num].pullup != 0) {
                if (level) {
                    RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_dis(s_test_map[i]) );
                    RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_en(s_test_map[i]) );
                } else {
                    RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_dis(s_test_map[i]) );
                    RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_en(s_test_map[i]) );
                }
                vTaskDelay(20 / portTICK_PERIOD_MS);
                if (rtc_gpio_get_level(s_test_map[i]) != level) {
                    ESP_LOGE(TAG, "RTCIO pullup/pulldown test err, gpio%d", s_test_map[i]);
                    TEST_FAIL();
                }
            }
        }
        vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
    }

    // Deinit rtcio
    for (int i = 0; i < TEST_GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        int num = rtc_io_number_get(s_test_map[i]);
        if (rtc_gpio_is_valid_gpio(s_test_map[i]) && num > 0 && rtc_io_desc[num].pullup != 0) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_deinit(s_test_map[i]) );
        }
    }
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO pullup/pulldown test over");
}

/*
 * Test output OD function.
 */
TEST_CASE("RTCIO_output_OD_test", "[rtcio]")
{
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output OD test");

    // init rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_init(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_direction(i, RTC_GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT_OD) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_en(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_dis(i) );
            ESP_LOGI(TAG, "gpio %d init", i);
        }
    }

    for (int cnt = 0; cnt < TEST_COUNT; cnt++) {
        int level = cnt % 2;
        ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output level %d", level);
        for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
            if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
                RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_level(i, level) );
                vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
                if (rtc_gpio_get_level(i) != level) {
                    ESP_LOGE(TAG, "RTCIO output OD test err, gpio%d", i);
                    TEST_FAIL();
                }
            }
        }
        vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
    }

    // Deinit rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_deinit(i) );
        }
    }
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output OD test over");
}

/*
 * Test rtcio hold function.
 */
TEST_CASE("RTCIO_output_hold_test", "[rtcio]")
{
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output hold test");

    // init rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_init(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_direction(i, RTC_GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT_OD) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pullup_en(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_pulldown_dis(i) );
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_level(i, 1) );
            ESP_LOGI(TAG, "gpio %d init, level 1", i);
        }
    }

    // hold all output rtcio.
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_hold_en(i) );
            vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_level(i, 0) );
            ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output pin hold, then set level 0");
            vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
            if (rtc_gpio_get_level(i) == 0) {
                ESP_LOGE(TAG, "RTCIO hold test err, gpio%d", i);
                TEST_FAIL();
            }
        }
    }

    // unhold all rtcio.
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_hold_dis(i) );
        }
    }

    // check the unhold status
    for (int cnt = 0; cnt < 4; cnt++) {
        int level = cnt % 2;
        ESP_LOGI(TAG, "RTCIO output level %d", level);
        for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
            if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
                RTCIO_CHECK( rtc_gpio_set_level(i, level) );
                vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS);
                if (rtc_gpio_get_level(i) != level) {
                    ESP_LOGE(TAG, "RTCIO output OD test err, gpio%d", i);
                    TEST_FAIL();
                }
            }
        }
        vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
    }

    // Deinit rtcio
    for (int i = 0; i < GPIO_PIN_COUNT; i++) {
        if (GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(i) && rtc_gpio_is_valid_gpio(i)) {
            RTCIO_CHECK( rtc_gpio_deinit(i) );
        }
    }
    ESP_LOGI(TAG, "RTCIO hold test over");
}