# 软件包和组件 ## 软件包（Software Package） 帮助我们完成了底层驱动的编写，我们只需要使用里面提供的API就好了，帮助我们快速开发。 RT-Thread 软件包中心：[软件包](https://packages.rt-thread.org/index.html) ENV Kconfig配置文件 ### 温湿度传感器——AHT10（I2C设备） #### 配置 在menuconfig选择,最终在[**Kconfig这里**](board\Kconfig)使能（勾选上宏） 1. 使能驱动AHT21(AHT10也适用，且会同时使能软件包) ![驱动使能](image-4.png) 2. 记得 `pkg --update` 3. 补充rt_vsnprintf_full软件包，使kprintf可以用`%.3f`（可以按`/`搜索） ![rt_vsnprintf_full软件包使能](image-5.png) 4. 还是要记得 `pkg --update` 使用直接驱动的[这个ath10.c](packages\aht10-latest\aht10.c)就行了 #### 样例代码 ``` c #include #include #include #include "aht10.h" // AHT挂载的总线名字 #define AHT10_I2C_BUS "i2c3" // 创建AHT线程时待用 #define THREAD_PRIORITY 25 #define THREAD_STACK_SIZE 2048 #define THREAD_TIMESLICE 5 // AHT线程指针 rt_thread_t AHT10 = RT_NULL; // AHT测试样例 void AHT10_Test(void *parameter) { // AHT设备指针 aht10_device_t Dev = RT_NULL; // Humi:湿度值,Temp:温度值 float Humi, Temp; // 初始化设备 Dev = aht10_init(AHT10_I2C_BUS); if (Dev == RT_NULL) { rt_kprintf("AHT10_init Fail"); return; } while (1) { // 读取温湿度值 Humi = aht10_read_humidity(Dev); Temp = aht10_read_temperature(Dev); // 没有下载rt_vsprintf_full软件包的时候 rt_kprintf("Humi: %d.%d\n", (int)Humi, (int)(Humi * 10) % 10); rt_kprintf("Temp: %d.%d\n", (int)Temp, (int)(Temp * 10) % 10); // 配合rt_vsnprintf_full软件包使用 // rt_kprintf("Humi: %f, Temp: %f\n", Humi, Temp); rt_thread_mdelay(1000); } } void AHT10_Creat_Thread(void) { // 创建线程 AHT10 = rt_thread_create("AHT10", AHT10_Test, RT_NULL, THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE); // 创建成功就启动 if (AHT10 != RT_NULL) { rt_thread_startup(AHT10); } else { rt_kprintf("AHT10_Thread Create Fail"); } } // 导出Shell命令 MSH_CMD_EXPORT(AHT10_Creat_Thread, This Function will creat a AHT10 thread.); ``` ### MQTT协议（搭配阿里云） #### 原理 MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级、基于**发布-订阅**模式的消息传输**协议**(基于TCP/IP?)，适用于资源受限的设备和低带宽、高延迟或不稳定的网络环境。它在**物联网**应用中广受欢迎，能够实现传感器、执行器和其它设备之间的高效通信。如果有设备需要获取某个传感器的消息，只需要**订阅这个主题**就好了。 #### 运行框架 **Client**：客户端，即我们使用的设备。 使用MQTT的程序或设备。客户端总是通过网络连接到服务端。它可以 - 发布应用消息给其它相关的客户端。 - 订阅以请求接受相关的应用消息。 - 取消订阅以移除接受应用消息的请求。 - 从服务端断开连接。 **Server**：服务端 作为发送消息的客户端和请求订阅的客户端之间的中介。服务端 - 接受来自客户端的网络连接。 - 接受客户端发布的应用消息。 - 处理客户端的订阅和取消订阅请求。 - 转发应用消息给符合条件的已订阅客户端。 **Topic Name**：主题名 附加在应用消息上的一个标签，服务端已知且与订阅匹配。服务端发送应用消息的一个副本给每一个匹配的客户端订阅。 **Subscription**： 订阅 订阅相应的主题名来获取对应的信息。 **Publish**：发布 在对应主题上发布新的消息。 ![MQTT运行框架](https://assets.emqx.com/images/a6baf485733448bc9730f47bf1f41135.png) **参考链接**：[MQTT 协议入门：基础知识和快速教程](https://www.emqx.com/zh/blog/the-easiest-guide-to-getting-started-with-mqtt) #### 阿里云搭建 平台：[https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn](https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn) 1. **控制管理台** → **注册登录** → 公共实例 → （左栏）设备管理 → 产品 → 创建产品（名称随便，其它默认）→ 2. Topic 类列表 → 自定义 Topic → 将get的权限改为“发布和订阅” 3. 功能定义 → 前往编辑草稿 → 添加自定义功能（标识符发布时要用，步长即精度）→ 发布上线 4. 创建设备（产品选择之前创建的） 5. 打开RW007(网络连接)，注意修改对应数字 ![alt text](image-6.png) 6. menuconfig 阿里云软件包配置相应名称密码（在对应**产品**页顶端，**设备**页**MQTT连接参数**点击“查看”），同时**使能下方sample**（图中没标出） ![阿里云软件包配置相应名称密码](MQTT配置3.png) 7. `pkg --update` 8. 把此处[packages\ali-iotkit-v3.0.2\ports\wrapper.c](packages\ali-iotkit-v3.0.2\ports\wrapper.c)的`RT_WEAK`改为`rt_weak` #### MQTT样例 1. 以下代码实现拼接，`DEMO_PRODUCT_KEY, DEMO_DEVICE_NAME`分别替代两个`%s` ``` c const char *fmt = "/sys/%s/%s/thing/event/property/post"; //... HAL_Snprintf(topic, topic_len, fmt, DEMO_PRODUCT_KEY, DEMO_DEVICE_NAME); ``` 1. 这个报错不用管`E/[RW007]: The wifi Stage 1 status 0 0 0 1` 2. 编译、运行、输入`wifi join wifiname wifisecret` 3. 在阿里云网页日志服务可以查看发送的消息 4. 在阿里云网页对应设备Topic列表可以发布消息（msh中可以收到） 5. 发现运行时，shell命令用不了了，因为样例导出的命令用shell线程去跑 6. 要把导出的封装为线程,即加入以下内容且把`mqtt_example_main()`的参数改为`void *parameter` ``` c #define THREAD_PRIORITY 25 #define THREAD_STACK_SIZE 4096 #define THREAD_TIMESLICE 5 rt_thread_t MQTT_Thread = RT_NULL; void MQTT_Creat_Thread(void) { MQTT_Thread = rt_thread_create("MTQQ_Thread", mqtt_example_main, RT_NULL, THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE); if (MQTT_Thread != RT_NULL) { rt_thread_startup(MQTT_Thread); } else { rt_kprintf("MQTT Thread Create Failed!\n"); } } MSH_CMD_EXPORT(MQTT_Creat_Thread, create a MQTT_Thread); ``` ## 组件 可以独立开发、测试、测试、部署和维护的软件单元 *与软件包关系： 组件如手脚，软件包如工具，都可以选择是否使用* ### 文件系统 用板载的W25Q64（Flash）来学习 #### 文件系统定义 DFS, Device File System, RTT提供的虚拟文件系统组件 #### 文件系统架构 统一**根目录**用`/`表示，可以挂载目录、文件，允许不同目录下的**同名文件** ![目录与文件图](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/figures/fs-dir.png) POSIX：一个协议，统一api名称，使代码可以在不同的操作系统中跑 ELM FATFS 文件系统：常用，RomFS系统：只读 （下文继续介绍） ![文件系统框架图](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/figures/fs-layer.png) #### 文件系统种类 | 类型 | 特点 | | - | - | | FatFS | 小型嵌入式设备，兼容微软，有良好的硬件无关性，RTT最常用，如:elm_fat | | RomFS | 挂载根目录，只读 | | DevFS | 设备文件系统，开启后设备在`/dev`虚拟成文件，可用read、write接口 | | UFFS | 图文开发，用于Nand Flash，快、资源消耗少、免费 | | NFS | 网络文件系统，用于网络连接操作另一台设备 | #### POSIX接口层 一个协议，统一api名称，使代码可以在不同的操作系统中跑 **4个重要接口** ![POSIX](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/figures/fs-mg.png) 文件描述符：fd(file descriptor),对应一个文件，可能多对一（把我们找到需要的文件） 还有： ``` c int rename(const char *old, const char *new); //重命名 int stat(const char *file, struct stat *buf); //取得状态 int unlink(const char *pathname); //删除文件 ``` #### 目录管理 目录常用api ![目录常用api图](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/figures/fs-dir-mg.png) #### 文件系统启动流程 | 名称 | 补充 | | - | - | | filesystemtable | 记录所用的文件系统 | | filesystem_operation_table | 记录操作函数如何实现（如open，close……）| |相关锁 | 如fd的互斥锁等 | ![alt text](image.png) ### FAL (搭配SFUD驱动使用) #### SFUD **[SFUD](https://github.com/armink/SFUD)**：(Serial Flash Universal Driver) 串行 **Flash 通用驱动库**，如：sfud_get_device（）、sfud_read（）、sfud_erase（）、sfud_write（）等函数接口帮助我们能够**实现对不同Flash的读写**。 #### FAL **Fal组件**：(Flash Abstraction Layer) Flash 抽象层 调用SFUD，**将Flash分区，创建块设备**，文件系统要在块设备上搭建 [FAL 框架图](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/fal/fal) #### FAL API [**FAL API详细链接**](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/fal/fal_api) ![FAL API图](https://www.rt-thread.org/document/site/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/fal/figures/fal-api.png) #### FAL 初始化流程 W25Q64→注册为spi20设备，挂载到spi2总线上（**SPI设备**）→*通过SFUD驱动*`rt_sfud_flash_probe()`→跟一个命名为"W25Q64"的SPI_FLASH设备进行绑定(**SPI_FLASH设备**)→*通过FAL抽象层*→对SPI_FLASH设备进行分区，将对应分区注册为BLK（块）设备（**BLK设备**）→对BLK设备格式化 ![初始化流程图](image-3.png) **分区表** | （不用管） | 分区名称 | 位置 | 偏移量 | 大小 | | --- | --- | --- | --- | --- | ![分区表](image-2.png) ### DFS结合FAL配置W25Q64 ![DFS结合FAL配置W25Q64](image-1.png) [更多参考官方文档链接](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/filesystem?id=%e6%96%87%e4%bb%b6%e7%ae%a1%e7%90%86)