rsoc/Day4

设备驱动

I/O设备框架概念

SPI驱动和设备驱动分离，提供统一的API：

• 更换 MCU 只需要改变对应的对接驱动 • 重新驱动设备，只需要重新编写设备驱动相关的代码 • 同一 API 接口，学习成本低 • 分离后设备驱动可以入库，供公司其他项目使用，减少碎片化开发，防止反复造轮子 • 代码框架会变复杂，但是从上面的优点来看是值得的

I/O框架

I/O设备：显示屏、串口通信、flash、SD卡、以太网接口…… 接口：open,close...

派生设备种类

RT_Device_Class_Char             /* 字符设备       */
RT_Device_Class_Block            /* 块设备         */
RT_Device_Class_NetIf            /* 网络接口设备    */
RT_Device_Class_MTD              /* 内存设备       */
RT_Device_Class_RTC              /* RTC 设备        */
RT_Device_Class_Sound            /* 声音设备        */
RT_Device_Class_Graphic          /* 图形设备        */
RT_Device_Class_I2CBUS           /* I2C 总线设备     */
RT_Device_Class_USBDevice        /* USB device 设备  */
RT_Device_Class_USBHost          /* USB host 设备   */
RT_Device_Class_SPIBUS           /* SPI 总线设备     */
RT_Device_Class_SPIDevice        /* SPI 设备        */
RT_Device_Class_SDIO             /* SDIO 设备       */
RT_Device_Class_Miscellaneous    /* 杂类设备        */

字符设备、块设备

字符设备

顺序读取：键盘、串口

块设备

随机读取：硬盘、SD卡、NAND FLASH

为什么分类设备

一类的控制相同

例子

api

点击查看官网文档api介绍

创建销毁设备

注册销毁

flags

……_stream :向串口终端输出字符串 \n → \r\n

实验1：注册字符设备

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>

static int rt_device_test_init(void)
{
    rt_device_t test_dev = rt_device_create(RT_Device_Class_Char,0);
    if(!test_dev)
    {
        rt_kprintf("test_dev create failed\n");
        return -RT_ERROR;
    }
    if(rt_device_register(test_dev,"test_dev",RT_DEVICE_FLAG_RDWR)!=RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("test_dev register failed\n");
    }
    return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(rt_device_test_init,devtest, test device init);

访问设备

open,close...

……

调用关系图

IO设备管理层 PIN设备驱动框架层 PIN设备驱动层

PIN设备

GPIO

芯片上的引脚分为 4 类：电源、时钟、控制、I/O I/O 口使用模式：

• GPIO（General Purpose Input Output（通用输入 / 输出））,
• 功能复用I/O（如 SPI/I2C/UART 等）

可编程控制中断

常用接口

• rt_pin_mode()
• rt_pin_write()
• rt_pin_read()
• rt_pin_attach_irq() ：绑定引脚中断回调函数
• rt_pin_irq_enable() ：使能引脚中断
• rt_pin_detach_irq() ：脱离引脚中断回调函数 …… Assert（）断言：判断是否为真，假则报错，终止运行

实验：外部中断

LOG 不用\n

#include <drv_gpio.h>
#include <rtdevice.h>
#include <rtthread.h>
#define LOG_TAG "pin.irq"
#define LOG_LVL LOG_LVL_DBG
#include <ulog.h>

#define KEY_UP GET_PIN(C, 5)
#define KEY_DOWN GET_PIN(C, 1)
#define KEY_LEFT GET_PIN(C, 0)
#define KEY_RIGHT GET_PIN(C, 4)

void key_up_callback(void *args) 
{ 
    int value = rt_pin_read(KEY_UP);
    LOG_I("key up value: %d\n", value);
}

void key_down_callback(void *args) 
{ 
    int value = rt_pin_read(KEY_DOWN);
    LOG_I("key down value: %d\n", value);
}

void key_left_callback(void *args) 
{ 
    int value = rt_pin_read(KEY_LEFT);
    LOG_I("key left value: %d\n", value);
}

void key_right_callback(void *args) 
{ 
    int value = rt_pin_read(KEY_RIGHT);
    LOG_I("key right value: %d\n", value);
}

static int rt_pin_irq_example(void)
{
    rt_pin_mode(KEY_UP, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
    rt_pin_mode(KEY_DOWN, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
    rt_pin_mode(KEY_LEFT, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
    rt_pin_mode(KEY_RIGHT, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);

    rt_pin_attach_irq(KEY_UP, PIN_IRQ_MODE_FALLING, key_up_callback, RT_NULL);
    rt_pin_attach_irq(KEY_DOWN, PIN_IRQ_MODE_FALLING, key_down_callback, RT_NULL);
    rt_pin_attach_irq(KEY_LEFT, PIN_IRQ_MODE_FALLING, key_left_callback, RT_NULL);
    rt_pin_attach_irq(KEY_RIGHT, PIN_IRQ_MODE_FALLING, key_right_callback, RT_NULL);

    rt_pin_irq_enable(KEY_UP,PIN_IRQ_ENABLE);
    rt_pin_irq_enable(KEY_DOWN,PIN_IRQ_ENABLE);
    rt_pin_irq_enable(KEY_LEFT,PIN_IRQ_ENABLE);
    rt_pin_irq_enable(KEY_RIGHT,PIN_IRQ_ENABLE);
    
    return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(rt_pin_irq_example,irq, pin_irq_example);

FlexibleButton 按键库(可用)

I2C总线

官方文档链接 I2C 是 Inter-Integrated Circuit 的简称，读作：I-squared-C I2C 总线传输数据时只需两根信号线，一根是双向数据线 SDA（serial data），另一根是双向时钟线 SCL（serial clock）。SPI 总线有两根线分别用于主从设备之间接收数据和发送数据，而 I2C 总线只使用一根线进行数据收发。不同于 SPI 一主多从的结构，它允许同时有多个主设备存在 RTT用GPIO模拟I2C

应答信号： 每传输完成一个字节的数据，接收方就需要回复一个 ACK（acknowledge）。写数据时由从机发送 ACK，读数据时由主机发送 ACK。当主机读到最后一个字节数据时，可发送 NACK（Not acknowledge）然后跟停止条件。 手动添加 Kconfig → drv_soft_i2c.c&h list device 查看 六轴***： 可尝试i2c-tools 软件包