2022-04-16 15:10:00 +08:00
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# STM32L475潘多拉的Arduino生态兼容说明
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## 1 RTduino - RT-Thread的Arduino生态兼容层
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STM32L475潘多拉已经完整适配了[RTduino软件包](https://github.com/mysterywolf/RTduino)，即RT-Thread的Arduino生态兼容层。用户可以按照Arduino的编程习惯来操作该BSP，并且可以使用大量Arduino社区丰富的库，是对RT-Thread生态的极大增强。更多信息，请参见[RTduino软件包说明文档](https://github.com/mysterywolf/RTduino)。
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### 1.1 如何开启针对本BSP的Arduino生态兼容层
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Env 工具下敲入 menuconfig 命令，或者 RT-Thread Studio IDE 下选择 RT-Thread Settings：
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```Kconfig
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Hardware Drivers Config --->
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Onboard Peripheral Drivers --->
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[*] Support Arduino
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```
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## 2 Arduino引脚排布
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2022-04-18 09:36:12 +08:00
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该BSP遵照Arduino UNO板的引脚排列方式，并扩展增加了潘多拉自身的板载资源功能引脚。详见 `pins_arduino.c`
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### 2.1 Arduino引脚排布统览
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| Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 | 备注 |
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| --------------------- | ------------- | ---------------------------------------------- |
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| 0 (D0) | -- | 该引脚在UNO板中为串口RX引脚，不能被当做普通IO |
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| 1 (D1) | -- | 该引脚在UNO板中为串口TX引脚，不能被当做普通IO |
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| 2 (D2) | PB9 | 普通IO |
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| 3 (D3) | PD15 | PWM（定时器4发生） |
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| 4 (D4) | PA8 | 普通IO |
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| 5 (D5) | PD14 | 普通IO |
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| 6 (D6) | PB11 | PWM（定时器2发生） |
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| 7 (D7) | PB14 | 普通IO |
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| 8 (D8) | PB12 | 普通IO |
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| 9 (D9) | PD12 | PWM（定时器4发生） |
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| 10 (D10) | PB10 | PWM（定时器2发生） |
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| 11 (D11) | PB8 | PWM（定时器4发生） |
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| 12 (D12) | PB15 | 普通IO |
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| 13 (D13) | PB13 | 普通IO |
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| 14 (D14) | PA1 | 振动电机-A |
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| 15 (D15) | PA0 | 振动电机-B |
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| 16 (D16) | PB2 | 蜂鸣器 |
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| 17 (D17) | PD10 | KEY0 |
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| 18 (D18) | PD9 | KEY1 |
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| 19 (D19) | PD8 | KEY2 |
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| 20 (D20) | PC13 | KEY-WKUP |
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| 21 (D21) | PE7 | 红色LED |
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| 22 (D22, LED_BUILTIN) | PE8 | 绿色LED，Arduino默认LED |
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| 23 (D23) | PE9 | 蓝色LED，具有PWM功能（定时器1发生） |
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| 24 (D24) | PB0 | 红外发送 |
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| 25 (D25) | PB1 | 红外接收 |
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| A0 | PC2 | ADC |
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| A1 | PC4 | ADC |
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| A2 | -- | 芯片内部参考电压 ADC |
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| A3 | -- | 芯片内部温度 ADC |
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| DAC0 | PA4 | 真模拟输出 DAC |
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| -- | PC7 | I2C1-SDA，被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
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| -- | PC6 | I2C1-SCL，被RT-Thread的I2C设备框架i2c1总线接管 |
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> 注意：
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>
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> 1. 驱动舵机和analogWrite函数要选择不同定时器发生的PWM信号引脚，由于STM32的定时器4个通道需要保持相同的频率，如果采用相同的定时器发生的PWM分别驱动舵机和analogWrite，可能会导致舵机失效。
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> 2. USART1是潘多拉板的默认串口，理论应对接到了Arduino引脚编号的D0和D1，但是其实际用于串口通信，因此不允许当做普通IO来使用和操作。
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2022-04-16 15:10:00 +08:00
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### 2.2 板载排针的Arduino引脚排布
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| STM32引脚编号 | Arduino引脚编号 | 备注 | STM32引脚编号 | Arduino引脚编号 | 备注 |
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| ------------- | --------------- | -------- | ------------- | --------------- | -------- |
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| PB8 | 11 (D11) | PWM | PB9 | 2 (D2) | 普通IO |
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| PC7 | A4 | I2C1-SDA | PA8 | 4 (D4) | 普通IO |
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| PD15 | 3 (D3) | PWM | PC6 | A5 | I2C1-SCL |
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| PD13 | -- | -- | PD14 | 5 (D5) | 普通IO |
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| PC2 | A0 | ADC | PD12 | 9 (D9) | PWM |
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| PB14 | 7 (D7) | 普通IO | PB15 | 12 (D12) | 普通IO |
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| PB12 | 8 (D8) | 普通IO | PB13 | 13 (D13) | 普通IO |
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| PB10 | 10 (D10) | PWM | PB11 | 6 (D6) | PWM |
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| PC4 | A1 | ADC | PA4 | DAC0 | DAC |
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### 2.3 板载外设的Arduino引脚排布
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| 外设名称 | Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 |
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| 振动电机-A | 14 (D14) | PA1 |
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| 振动电机-B | 15 (D15) | PA0 |
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| 蜂鸣器 | 16 (D16) | PB2 |
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| KEY0 | 17 (D17) | PD10 |
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| KEY1 | 18 (D18) | PD9 |
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| KEY2 | 19 (D19) | PD8 |
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| KEY-WKUP | 20 (D20) | PC13 |
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| 红LED | 21 (D21) | PE7 |
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| 绿LED，Arduino默认LED | 22 (D22, LED_BUILTIN) | PE8 |
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| 蓝LED，具有PWM功能 | 23 (D23) | PE9 |
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| 红外发射 | 24 (D24) | PB0 |
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| 红外接收 | 25 (D25) | PB1 |
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## 3 I2C总线
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潘多拉Arduino支持三条I2C总线，分别是：i2c1、i2c3 和 i2c4。你可以通过`pins_arduino.h`文件中的 `ARDUINO_DEFAULT_IIC_BUS_NAME` 宏来设定Arduino的I2C总线，**默认为 i2c4 总线**。其中：
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- i2c1 为用户总线，PC7 为 SDA，PC6 为 SCL。用户可以通过杜邦线连接其他 I2C 传感器/芯片。
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- i2c3 为板载 I2C 外设总线，连接板载 ICM20608（陀螺仪和加速度传感器） 和 AP3216C（距离和光亮度传感器） 芯片
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- i2c4 为板载 I2C 外设总线，连接板载 AHT10（温湿度传感器） 芯片
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2022-04-18 09:36:12 +08:00
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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，直接引用`#include <Wire.h>`（Arduino官方I2C头文件）即可使用。
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2022-04-16 15:10:00 +08:00
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## 4 特殊功能说明
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### 4.1 芯片内部ADC通道
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本BSP适配了STM32的两个芯片内部ADC通道，可以通过 analogRead 函数来分别获取如下功能：
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| 特殊功能 | Arduino引脚编号 | STM32引脚编号 |
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| 芯片内部参考电压 ADC | A2 | -- |
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| 芯片内部温度 ADC | A3 | -- |
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### 4.2 真模拟输出功能 (True Analog Output)
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Arduino的 analogWrite 函数虽为模拟写，但是实际输出的是PWM数字信号，并非真正的模拟信号。这是由于Arduino早期使用的AVR单片机并不支持DAC的功能，因此这个习惯就被保留了下来。但是随着Arduino支持芯片的丰富，部分高级芯片已经内建了DAC（例如Arduino官方板MKR、Zero等），因此Arduino的 analogWrite 函数后续也支持了真模拟输出功能。
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在潘多拉板上，使用PA4来当做真模拟输出功能引脚，使用方法为：
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```c
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analogWrite(DAC0, 1024); // STM32的DAC分辨率为12位，因此第二个参数范围可以为0-4095
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