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    山东十一选五开奖直播:简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    2018年11月13日 14:57 ? 次阅读

    1 本文的目的和结构

    11选5杀号精准公式99% www.phde.net 1.1 本文的目的 和背景

    为了给用户提供操作GPIO的通用API,方便应用程序开发,RT-Thread中引入了通用GPIO设备驱动。并提供类似Arduino风格的API用于操作GPIO,如设置GPIO模式和输出电平、读取GPIO输入电平、配置GPIO外部中断。本文说明了如何使用RT-Thread的通用GPIO设备驱动。

    1.2 本文的结构

    本文首先描述了RT-Thread 通用GPIO设备驱动的基本情况,接下来给出了在正点原子STM32F4探索者开发板上验证的代码示例,最后详细描述了通用GPIO设备驱动API的参数取值和注意事项。

    2 问题阐述

    RT-Thread提供了一套简单的I/O设备管理框架,它把I/O设备分成了三层进行处理:应用层、I/O设备管理层、硬件驱动层。应用程序通过RT-Thread的设备操作接口获得正确的设备驱动,然后通过这个设备驱动与底层I/O硬件设备进行数据(或控制)交互。RT-Thread提供给上层应用的是一个抽象的设备操作接口,给下层设备提供的是底层驱动框架。对于通用GPIO设备,应用程序既可以通过设备操作接口访问,又可以直接通过通用GPIO设备驱动来访问。一般来说,我们都是使用第二种方式,那么如何在RT-Thread中使用通用GPIO设备驱动从而操作GPIO呢?

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 1 RT-Thread设备管理框架

    3 问题的解决

    本文基于正点原子STM32F4探索者开发板,给出了通用GPIO设备的具体应用示例代码,包含管脚输入、输出和外部中断的使用方法。由于RT-Thread上层应用API的通用性,因此这些代码不局限于具体的硬件平台,用户可以轻松将它移植到其它平台上。

    正点原子 STM32F4 探索者开发板使用的MCU是 STM32F407ZET6,板载2颗LED和4个独立按键。LED分别连接到MCU的GPIOF9、GPIOF10,KEY0按键连接到GPIOE4,KEY1按键连接到GPIOE3,KEY2按键连接到GPIOE2,WK_UP按键连接到GPIOA0,2颗LED均为低电平点亮,独立按键KEY0、KEY1、KEY2按下为低电平;WK_UP按下为高电平。

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 2 实验用正点原子开发板

    ?

    3.1 准备和配置工程

    1. 下载 RT-Thread 源码 https://github.com/RT-Thread/rt-thread

    2. 进入 rt-thread\bsp\stm32f4xx-HAL 目录,在 env 命令行中输入menuconfig,进入配置界面,使用 menuconfig 工具(学习如何使用)配置工程。

    1) 在menuconfig配置界面依次选择RT-Thread Components ---》 Device Drivers ---》 Using generic GPIO device drivers,如图所示:

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 3 menuconfig中开启GPIO驱动

    2) 输入scons --target=mdk5 -s

    命令生成mdk5工程。将本应用笔记附带的main.c替换掉bsp中的main.c,如图所示:

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 4 加入测试代码

    3) 编译,下载程序,在终端输入list_device命令可以看到pin device、类型是Miscellaneous Device就说明通用GPIO设备驱动添加成功了。

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 5 查看pin设备

    下面是3个通用GPIO设备驱动API应用示例,分别是:GPIO输出、GPIO输入、GPIO外部中断,这些代码在正点原子STM32F4探索者开发板上验证通过。

    3.2 GPIO输出配置

    示例1:配置GPIO为输出,点亮LED。根据原理图,GPIOF9连接到了板载红色LED,丝印为DS0;GPIOF10连接到了板载绿色LED,丝印为DS1。GPIOF9输出低电平则点亮DS0,GPIOF9输出高电平则DS0不亮;GPIOF10输出低电平则点亮DS1,GPIOF10输出高电平则DS1不亮。

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 6 LED原理图

    #define LED0 21 //PF9--21,在 drv_gpio.c 文件 pin_index pins[]中查到 PF9 编号为 21

    #define LED1 22 //PF10--21,在 drv_gpio.c 文件 pin_index pins[]中查到 PF10 编号为 22

    void led_thread_entry(void* parameter)

    {

    //设置管脚为输出模式

    rt_pin_mode(LED0, PIN_MODE_OUTPUT);

    //设置管脚为输出模式

    rt_pin_mode(LED1, PIN_MODE_OUTPUT);

    while (1)

    {

    //输出低电平,LED0 亮

    rt_pin_write(LED0, PIN_LOW);

    //输出低电平,LED1 亮

    rt_pin_write(LED1, PIN_LOW);

    //挂起 500ms

    rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(500));

    //输出高电平,LED0 灭

    rt_pin_write(LED0, PIN_HIGH);

    //输出高电平,LED1 灭

    rt_pin_write(LED1, PIN_HIGH);

    //挂起 500ms

    rt_thread_delay(rt_TIck_from_millisecond(500));

    }

    }

    在线程入口函数led_thread_entry里首先调用rt_pin_mode设置管脚模式为输出模式,然后就进入while(1)循环,间隔500ms调用rt_pin_write来改变GPIO输出电平。

    下面是创建线程的代码:

    rt_thread_t TId;//线程句柄

    /* 创建led线程 */

    TId = rt_thread_create(“led”,

    led_thread_entry,

    RT_NULL,

    1024,

    3,

    10);

    /* 创建成功则启动线程 */

    if (TId != RT_NULL)

    rt_thread_startup(tid);

    编译、下载程序,我们将看到LED间隔500ms闪烁的现象。

    3.3 GPIO输入配置

    示例2:配置GPIOE3、GPIOE2为上拉输入,GPIOA0为下拉输入,检测按键信号。根据原理图,GPIOE3连接到按键KEY1,按键被按下时GPIOE3应读取到低电平,按键没有被按下时GPIOE3应读取到高电平;GPIOE2连接到按键KEY2,按键被按下时GPIOE2应读取到低电平,按键没有被按下时GPIOE2应读取到高电平;GPIOA0连接到按键WK_UP,按键被按下时GPIOA0应读取到高电平,按键没有被按下时GPIOA0应读取到低电平。

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动
    图A. 7 按键原理图

    #define KEY1 2 //PE3--2,在 drv_gpio.c 文件 pin_index pins[]中查到 PE3 编号为 2

    #define KEY2 1 //PE2--1,在 drv_gpio.c 文件 pin_index pins[]中查到 PE2 编号为 1

    #define WK_UP 34 //PA0--34,在 drv_gpio.c 文件 pin_index pins[]中查到 PA0 编号为 34

    void key_thread_entry(void* parameter)

    {

    //PE2、PE3设置上拉输入

    rt_pin_mode(KEY1, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    rt_pin_mode(KEY2, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    //PA0设置为下拉输入

    rt_pin_mode(WK_UP, PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN);

    while (1)

    {

    //检测到低电平,即按键1按下了

    if (rt_pin_read(KEY1) == PIN_LOW)

    {

    rt_kprintf(“key1 pressed!\n”);

    }

    //检测到低电平,即按键2按下了

    if (rt_pin_read(KEY2) == PIN_LOW)

    {

    rt_kprintf(“key2 pressed!\n”);

    }

    //检测到高电平,即按键wp按下了

    if (rt_pin_read(WK_UP) == PIN_HIGH)

    {

    rt_kprintf(“WK_UP pressed!\n”);

    }

    //挂起10ms

    rt_thread_delay(rt_tick_from_millisecond(10));

    }

    }

    在线程入口函数key_thread_entry里首先调用rt_pin_mode设置管脚GPIOE3为上拉输入模式。这样当用户按下按键KEY1时,GPIOE3读取到的电平是低电平;按键未被按下时,GPIOE3读取到的电平是高电平。然后进入while(1)循环,调用rt_pin_read读取管脚GPIOE3电平,如果读取到低电平则表示按键KEY1被按下,就在终端打印字符串“key1 pressed!”。每隔10ms检测一次按键输入情况。

    下面是创建线程的代码:

    rt_thread_t tid;

    /* 创建key线程 */

    tid = rt_thread_create(“key”,

    key_thread_entry,

    RT_NULL,

    1024,

    2,

    10);

    /* 创建成功则启动线程 */

    if (tid != RT_NULL)

    rt_thread_startup(tid);

    编译、下载程序,我们按下开发板上的用户按键,终端将打印提示字符。

    3.4 GPIO中断配置

    示例3:配置GPIO为外部中断模式、下降沿触发,检测按键信号。根据原理图,GPIOE4连接到按键KEY0,按键被按下时MCU应探测到电平下降沿。

    #define KEY0 3 //PE4--3,在gpio.c文件pin_index pins[]中查到PE4编号为3

    void hdr_callback(void *args)//回调函数

    {

    char *a = args;//获取参数

    rt_kprintf(“key0 down! %s\n”,a);

    }

    void irq_thread_entry(void* parameter)

    {

    //上拉输入

    rt_pin_mode(KEY0, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    //绑定中断,下降沿模式,回调函数名为hdr_callback

    rt_pin_attach_irq(KEY0, PIN_IRQ_MODE_FALLING, hdr_callback, (void*)“callback

    args”);

    //使能中断

    rt_pin_irq_enable(KEY0, PIN_IRQ_ENABLE);

    }

    在线程入口函数irq_thread_entry里首先调用rt_pin_attach_irq设置管脚GPIOE4为下降沿中断模式,并绑定了中断回调函数,还传入了字符串“callback args”。然后调用rt_pin_irq_enable使能中断,这样按键KEY0被按下时MCU会检测到电平下降沿,触发外部中断,在中断服务程序中会调用回调函数hdr_callback,在回调函数中打印传入的参数和提示信息。

    下面是创建线程的代码:

    rt_thread_t tid;//线程句柄

    /* 创建irq线程 */

    tid = rt_thread_create(“exirq”,

    irq_thread_entry,

    RT_NULL,

    1024,

    4,

    10);

    /* 创建成功则启动线程 */

    if (tid != RT_NULL)

    rt_thread_startup(tid);

    编译、下载程序,我们按下按键KEY0,终端将打印提示字符。

    3.5 I/O设备管理框架和通用GPIO设备联系

    RT-Thread自动初始化功能依次调用rt_hw_pin_init ===》 rt_device_pin_register ===》 rt_device_register完成了GPIO硬件初始化。rt_device_register注册设备类型为RT_Device_Class_Miscellaneous,即杂类设备,从而我们就可以使用统一的API操作GPIO。

    简要分析Thread的通用GPIO设备驱动

    图A. 8 通用GPIO驱动和设备管理框架联系

    更多关于I/O设备管理框架的说明,请参考《RT-Thread编程手册》第 6 章 I/O设备管理,在线查看地址:https://www.rt-thread.org/document/site/zh/1chapters/06-chapter_device/?

    4 参考

    4.1 本文所有相关的API

    要使用这些API需引用头文件

    #include

    4.1.1 API 列表(Summary)

    技术专区

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    撇开政治观点不谈,区块链只不过是我们应用程序的一个数据层。将来它可能是惟一的持久性层,当然也不一定非...

    发表于 2018-09-01 09:45 ? 176次阅读
    软件开发人员是怎样理解区块链技术的?

    基于区块链的游戏基础技术平台GES游戏引擎公链

    GES游戏引擎公链为游戏行业提供定制式的、可编程的扩展机制、脚本体系、逻辑事件管理、基础网络组网技术...

    发表于 2018-08-31 09:50 ? 382次阅读
    基于区块链的游戏基础技术平台GES游戏引擎公链

    Morpheus Labs打造出区块链平台即服务...

    Morpheus Labs区块链平台即服务(BPaaS)简化和加快了区块链应用程序的开发,并使您能够...

    发表于 2018-08-27 11:00 ? 883次阅读
    Morpheus Labs打造出区块链平台即服务...

    嵌入式GPIO接口基础操作

    PORT A的端口配置寄存器GPACON中每一位对应一个引脚(PORT A共23个引脚,bit0~b...

    发表于 2018-08-15 14:00 ? 773次阅读
    嵌入式GPIO接口基础操作

    嵌入式应用开发应用架构有什么作用?嵌入式程序设计...

    如果没有好的架构,移植将会是一件很痛苦的事情。如果没有好的架构,复用是最大的难题,没法更大限度的复用...

    发表于 2018-08-12 10:49 ? 784次阅读
    嵌入式应用开发应用架构有什么作用?嵌入式程序设计...

    TensorFlow最新版本

    TensorFlow 版本 1.10.0 已经正式发布啦!

    发表于 2018-08-11 08:24 ? 915次阅读
    TensorFlow最新版本

    如何在嵌入式FreeRTOS系统接口调用API?

    1.在最近的嵌入式工作中很多都是学习FreeRTOS系统,由于只是会对RTOS的接口进行调用,但是很...

    发表于 2018-08-04 10:39 ? 1101次阅读
    如何在嵌入式FreeRTOS系统接口调用API?

    Python自动化测试框架有哪些?

    令开发者万分高兴的是,开发自己的测试框架的日子终于结束了。以前,开发团队接手一个项目并开始开发时,除...

    发表于 2018-07-28 09:06 ? 860次阅读
    Python自动化测试框架有哪些?

    API如何赋能app开发?APICloud重新定...

    大大小小的电商节、电商活动几乎每个月都在各个平台上演争夺战,在资本风口下的互联网公司,从不缺少注视的...

    发表于 2018-07-27 11:52 ? 585次阅读
    API如何赋能app开发?APICloud重新定...

    如何在单一设计中使用多个VL53L0X

    近年来,接近传感器越来越备受关注。 例如,接近传感器现今广泛用于智能手机,在手机进行通话时停用触摸屏...

    发表于 2018-07-23 09:00 ? 3410次阅读
    如何在单一设计中使用多个VL53L0X

    无人机设计中STM32库实现的模拟i2c代码

    PID计算完成之后,便可以通过STM32自带的定时资源很容易的调制出四路pwm信号。

    发表于 2018-07-19 09:36 ? 2978次阅读
    无人机设计中STM32库实现的模拟i2c代码

    APICloud CEO刘鑫受邀为国家知识产权局...

    7月13日,APICloud创始人兼CEO刘鑫受邀为国家知识产权局相关领导及专家授课,当日国家知识产...

    发表于 2018-07-17 14:03 ? 642次阅读
    APICloud CEO刘鑫受邀为国家知识产权局...

    M6708U-T系列工控核心板隔离设计指南

    GPIO作为常用个开关量控制信号,广泛应用于工业领域的数据采集和驱动控制。当GPIO配置为DI和DO...

    发表于 2018-07-10 09:04 ? 1792次阅读
    M6708U-T系列工控核心板隔离设计指南

    AVR单片机十日通:10位ADC和DAC的应用与...

    欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第八日:10位ADC和DAC的应用...

    发表于 2018-07-10 03:47 ? 1070次阅读
    AVR单片机十日通:10位ADC和DAC的应用与...

    介绍ATMEL MCU的GPIO配置

    Getting Started with Atmel SMART SAM D MCU Configu...

    发表于 2018-07-09 00:25 ? 619次阅读
    介绍ATMEL MCU的GPIO配置

    被zynq的GPIO唬住,告诉你zynq的3种G...

    我们先看有哪三种GPIO:MIO、EMIO、AXI_GPIO。其中MIO和EMIO是直接挂在PS上的...

    发表于 2018-07-07 08:23 ? 475次阅读
    被zynq的GPIO唬住,告诉你zynq的3种G...

    介绍RAW API接口及应用

    RAW API

    发表于 2018-07-05 00:35 ? 584次阅读
    介绍RAW API接口及应用

    TCP回响客户端:RAW API接口

    TCP回响客户端例程(RAW API)

    发表于 2018-07-05 00:31 ? 468次阅读
    TCP回响客户端:RAW API接口

    介绍STM32F4系列之浮点单元的特点

    该视频通过在STM3240G-EVAL评估板上显示不规则图形展示了STM32F4系列MCU上集成的硬...

    发表于 2018-07-02 03:27 ? 435次阅读
    介绍STM32F4系列之浮点单元的特点

    GPIO、中断和事件:为ARM初学者导航(6)

    第六讲:GPIO、中断和事件--《为ARM初学者导航》

    发表于 2018-07-02 00:22 ? 871次阅读
    GPIO、中断和事件:为ARM初学者导航(6)

    关于ODP和DPDK的介绍与解决方案(一)

    最新趋势的发展方向是将Linux用户空间态作为数据包处理环境。硬件供应商已经在用户空间提供了自己的A...

    发表于 2018-06-29 10:13 ? 444次阅读
    关于ODP和DPDK的介绍与解决方案(一)

    关于ODP和DPDK的介绍与解决方案(二)

    最新趋势的发展方向是将Linux用户空间态作为数据包处理环境。硬件供应商已经在用户空间提供了自己的A...

    发表于 2018-06-29 09:13 ? 645次阅读
    关于ODP和DPDK的介绍与解决方案(二)

    APICloud技术大牛组团现身GMTC 驱动大...

    前端技术的发展一直呈现变革式更新的特性,其变化速度之快,变化程度之深,往往令人瞠目结舌。在前端技术发...

    发表于 2018-06-25 11:21 ? 517次阅读
    APICloud技术大牛组团现身GMTC 驱动大...

    复用功能输入输出的概念 一文读懂GPIO复用功能

    什么是普通功能输入输出?普通功能输入输出类似于:大厅《--》门《----》室外的关系,大厅只需要经过...

    发表于 2018-06-19 07:30 ? 907次阅读
    复用功能输入输出的概念 一文读懂GPIO复用功能

    浅谈占空比与PWM电路和GPIO单双相电路

    占空比(Duty Cycle)有如下含义: 在一串理想的脉冲序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲...

    发表于 2018-06-17 10:40 ? 471次阅读
    浅谈占空比与PWM电路和GPIO单双相电路

    APICloud作为GMTC全球大前端技术大会顶...

    互联网的飞速发展带动了前端开发技术的不断进步和创新,现阶段无论是前端开发人才还是开发市场皆在互联网行...

    发表于 2018-06-14 10:42 ? 1192次阅读
    APICloud作为GMTC全球大前端技术大会顶...
  • 这个问题,不是我们那些学者所讲的,国家崛起美国害怕了。而是美国舞着大棒,配合国内的资本共同讹诈。 2019-05-25
  • 法国:洪水致列车脱轨  7人受伤 2019-05-23
  • 国内首次!全国青少年网络安全调查报告出炉 2019-05-23
  • 傅明先当选济宁人大常委会主任 石光亮当选济宁市长 2019-05-16
  • 鼓励更多社会主体投身创新创业 2019-05-16
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  • 加强党对反腐败工作的集中统一领导 2019-05-07
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  • “大地飞歌·2017”晚会带妆联排 观众点赞“耳目一新” 2019-04-24
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