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ES32VF2264的Arduino生态兼容说明

1 RTduino - RT-Thread的Arduino生态兼容层

ES32VF2264已经适配了RTduino软件包，可正常使用全部功能，包含GPIO、PWM、I2C、SPI、UART功能。除标准arduino uno的接口外，该开发板还额外添加了4个led和一组方向键对应的GPIO，由于设计原因，该开发板仅有A0-A1两个ADC可用，原本对应A2-A5的ADC被换为了数字接口(可用作SPI1)。更多信息，请参见RTduino软件包说明文档

1.1 使用CDK+Env

1. Env 工具下敲入 menuconfig 命令，或者 RT-Thread Studio IDE 下选择 RT-Thread Settings：

Hardware Drivers Config --->
    Onboard Peripheral Drivers --->
        [*] Compatible with Arduino Ecosystem (RTduino)

2. 进入RTduino配置，打开需要使用的各项配置 (SPI,I2C,Adafrui等)

RT-Thread online packages --->
    system packages --->
        RTduino: Arduino Ecological Compatibility Layer

3. 使用 pkgs --update下载RTduino包及其他软件包
4. 使用scons --target=cdk生成代码

2 Arduino引脚排布

该BSP遵照Arduino UNO板的引脚排列方式，并额外扩展了一些LED和按键，更多引脚布局相关信息参见 pins_arduino.c 和 pins_arduino.h。

arduino引脚排布参见下图(或arduino_pins.xlsx)。

注意，由于设计原因，左边部分原本对应Arduino的A2-A5这4个ADC接口不可用，可以作为普通数字IO或SPI1使用。

各引脚功能参见下表

Arduino引脚编号	ES32引脚编号	备注
D0	PC11	CUART2 RX
D1	PC10	CUART2 TX
D2	PB5	普通IO
D3	PC15	PWM3 通道4
D4	PB4	普通IO
D5	PC7	PWM2 通道2
D6	PC6	PWM0 通道1
D7	PA8	普通IO
D8	PB11	普通IO
D9	PB10	普通IO
D10	PA4	SPI片选/普通IO
D11	PA7	SPI0_MOSI/普通IO
D12	PA6	SPI0_MISO/普通IO
D13	PA5	SPI0_SCK/普通IO
D14	PB3	I2C0_SDA
D15	PB2	I2C0_SCL
D16	PA15	LED4
D17	PC12	LED5
D18	PC13	LED6
D19	PC14	LED7
D20	PB7	KEY_UP
D21	PB9	KEY_DOWN
D22	PB6	KEY_LEFT
D23	PB8	KEY_RIGHT
D24	PD2	KEY_CENTER
D25	PB15	SPI1_MOSI/普通IO
D26	PB14	SPI1_MISO/普通IO
D27	PB13	SPI1_SCK/普通IO
D28	PB12	SPI片选/普通IO
A0	PC1	ADC
A1	PC2	ADC

3 I2C总线

ES32-Arduino支持的I2C总线是：i2c0。

I2C的引脚都是被RT-Thread I2C设备框架接管的，不需要直接操控这两个引脚。

在RTduino中选择启用<Wire.h>即可使用。

或者在RTduino中开启Adafruit_Bus后，可使用Adafruit_I2CDevice.h控制

4 SPI总线

ES32-Arduino的SPI总线是spi0、spi1， SCK、MISO、MOSI引脚是被RT-Thread SPI设备框架接管的，不需要直接操控这3个引脚。

在RTduino中选择启用<SPI.h>即可使用，用户需要自行控制片选。

或者在RTduino中开启Adafruit_Bus后，使用Adafruit_SPIDevice.h控制。

5 测试说明

在applications/arduino_pinout/examples/arduino_examples.cpp文件中，已经根据功能预设了一系列函数用于测试arduino各个功能,可根据测试需要，取消注释对应的宏定义即可启用对应的测试。如果需要测试，请将arduino_examples.cpp文件的内容覆盖到applications/arduino_main.cpp文件中

1. RTduino各功能测试

目前支持的测试如下：

宏定义	名称	描述
ARDU_TEST_GPIO	数字GPIO测试	测试数字管脚的输出功能，包括两个管脚输出高/低电平，一个管脚输出一个0.5s周期的方波
ARDU_TEST_PWM	模拟PWM输出测试	PWM功能输出测试，分别在三个PWM管脚输出不同的三种占空比的方波
ARDU_TEST_UART	UART测试	在cuart2串口不断打印"Hello"
ARDU_TEST_ADAFRUIT_I2C	AdafruitI2C测试	使用AdafruitI2C库发送数据，测试正常可以收到不断发送的"HelloRTduinoHello"
ARDU_TEST_ADAFRUIT_SPI	AdafruitSPI测试	使用AdafruitSPI库发送数据，测试正常可收到不断的"TEST"
ARDU_TEST_I2C	I2C测试	通过I2C接口发送数据，测试正常可收到不断的"Hello"
ARDU_TEST_SPI	SPI测试	通过SPI接口发送和接收数据，测试正常可收到不断的"ABCD"
ARDU_TEST_INT	中断测试	测试外部中断，按下方向键的中键会打印相关信息
ARDU_TEST_DIGITAL_READ	数字读测试	不断读取各个方向键的状态，并在按下时输出信息
ARDU_TEST_ADC_READ	ADC测试	循环读取各个ADC的数据，并通过串口打印

6 其他说明

1.ADC

目前ES32的ADC返回的是原始值(范围0-4095)，需要计算转换为实际的电压值，暂时不支持分辨率调节。

2.对非数字IO的管脚不要调用pinMode

非数字IO的管脚在其他地方已经初始化了，再次调用pinMode会使他变为普通管脚且无法再重新初始化为非数字IO的功能。即对于任意管脚可以调用pinMode使它变为数字IO管脚，但这一过程不可逆，原有的预设功能将会失效

3.SPI/I2C/UART使用

默认开启了spi0、spi1、i2c0、cuart1(默认控制台串口)、cuart2,如果需要使用其他的spi/i2c/uart可以在配置中启用，并在初始化时指定名称即可。如果想要调整管脚信息，可以使用ESCodeMaker辅助，但要注意打开对应的外设。

SPI必须先调用begin才能使用其他函数

4.C++异常和RTTI

若使用c++异常，则该机制会占用大量内存(~18k),该内存会在C++部分初始化时使用malloc申请。在编译参数中加入-fno-exceptions禁用c++异常机制可去除该问题。

若使用RTTI(运行时类型识别)，会需要额外的stdc++库支持，需要在CDK的Linker页面中，在Library Name中添加"stdc++"，可通过在编译参数中加入-fno-rtti禁用，但由于CDK不区分C和C++的编译参数，会导致编译C文件时产生警告"warning: command-line option '-fno-rtti' is valid for C++/D/ObjC++ but not for C"。

本BSP默认禁用异常，连接stdc++库。

5.已知问题

1. 开启C++选项后，即使未选择使用C++ thread，也会引入thread支持，此支持需要使用event，若未开启则会编译报错。需要在"RT-Thread Kernel → Inter-Thread communication"中，开启"Enable Event Flag"
2. rt_atomic.h文件循环包含导致编译报错，临时解决方案：在编译器的宏定义中添加"__RT_ATOMIC_H__"，临时屏蔽该文件，之后的解决方案等待rt-thread更新

7 参考资料

• 工程师笔记 | 使用RT-Thread的Arduino兼容层开发ES32应用程序