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# ES32VF2264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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ES32VF2264已经适配了[RTduino软件包](https://github.com/RTduino/RTduino)，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](https://github.com/RTduino/RTduino)
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### 1.1 使用CDK+Env
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1. 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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[*] Compatible with Arduino Ecosystem (RTduino)
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```
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2. 进入RTduino配置，打开需要使用的各项配置 (SPI,I2C,Adafrui等)
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```Kconfig
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RT-Thread online packages --->
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system packages --->
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RTduino: Arduino Ecological Compatibility Layer
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```
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3. 使用 pkgs --update下载RTduino包及其他软件包
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4. 使用scons --target=cdk生成代码
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## 2 Arduino引脚排布
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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](pins_arduino.c) 和 [pins_arduino.h](pins_arduino.h)。
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arduino引脚排布参见下图(或arduino_pins.xlsx)。
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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。
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各引脚功能参见下表
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| Arduino引脚编号 | ES32引脚编号 | 备注 |
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| --------------- | ------------ | ---------------- |
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| D0 | PC11 | CUART2 RX |
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| D1 | PC10 | CUART2 TX |
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| D2 | PB5 | 普通IO |
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| D3 | PC15 | PWM3 通道4 |
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| D4 | PB4 | 普通IO |
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| D5 | PC7 | PWM2 通道2 |
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| D6 | PC6 | PWM0 通道1 |
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| D7 | PA8 | 普通IO |
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| D8 | PB11 | 普通IO |
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| D9 | PB10 | 普通IO |
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| D10 | PA4 | SPI片选/普通IO |
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| D11 | PA7 | SPI0_MOSI/普通IO |
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| D12 | PA6 | SPI0_MISO/普通IO |
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| D13 | PA5 | SPI0_SCK/普通IO |
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| D14 | PB3 | I2C0_SDA |
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| D15 | PB2 | I2C0_SCL |
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| D16 | PA15 | LED4 |
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| D17 | PC12 | LED5 |
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| D18 | PC13 | LED6 |
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| D19 | PC14 | LED7 |
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| D20 | PB7 | KEY_UP |
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| D21 | PB9 | KEY_DOWN |
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| D22 | PB6 | KEY_LEFT |
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| D23 | PB8 | KEY_RIGHT |
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| D24 | PD2 | KEY_CENTER |
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| D25 | PB15 | SPI1_MOSI/普通IO |
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| D26 | PB14 | SPI1_MISO/普通IO |
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| D27 | PB13 | SPI1_SCK/普通IO |
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| D28 | PB12 | SPI片选/普通IO |
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| A0 | PC1 | ADC |
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| A1 | PC2 | ADC |
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## 3 I2C总线
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ES32-Arduino支持的I2C总线是：i2c0。
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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。
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在RTduino中选择启用<Wire.h>即可使用。
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或者在RTduino中开启Adafruit_Bus后，可使用`Adafruit_I2CDevice.h`控制
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## 4 SPI总线
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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。
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在RTduino中选择启用<SPI.h>即可使用，用户需要自行控制片选。
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或者在RTduino中开启Adafruit_Bus后，使用`Adafruit_SPIDevice.h`控制。
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## 5 测试说明
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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
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1. RTduino各功能测试
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目前支持的测试如下：
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| 宏定义 | 名称 | 描述 |
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| ---------------------- | --------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| 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 |
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| 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 |
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| ARDU_TEST_UART | UART测试 | 在cuart2串口不断打印"Hello" |
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| 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" |
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| 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" |
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| 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" |
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| 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" |
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| 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 |
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| 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 |
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| ARDU_TEST_ADC_READ | ADC测试 | 循环读取各个ADC的数据，并通过串口打印 |
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## 6 其他说明
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### 1.ADC
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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。
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### 2.对非数字IO的管脚不要调用pinMode
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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
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### 3.SPI/I2C/UART使用
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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。
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SPI必须先调用begin才能使用其他函数
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### 4.C++异常和RTTI
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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。
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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"。
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本BSP默认**禁用异常**，**连接stdc++库**。
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### 5.已知问题
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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"
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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
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## 7 参考资料
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- [工程师笔记 | 使用RT-Thread的Arduino兼容层开发ES32应用程序](https://mp.weixin.qq.com/s/O693pgCLl1xOGxE9O7zaHA)
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