rt-thread/bsp/stm32/docs/STM32系列驱动介绍.md

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外设驱动介绍与应用

在 RT-Thread 实时操作系统中,各种各样的设备驱动是通过一套 I/O 设备管理框架来管理的。设备管理框架给上层应用提供了一套标准的设备操作 API开发者通过调用这些标准设备操作 API可以高效地完成和底层硬件外设的交互。设备管理框架的结构如下图所示

rt_device

使用 I/O 设备管理框架开发应用程序,有如下优点:

  • 使用同一套标准的 API 开发应用程序,使应用程序具有更好的移植性
  • 底层驱动的升级和修改不会影响到上层代码
  • 驱动和应用程序相互独立,方便多个开发者协同开发

1. 驱动分类介绍

本小节介绍 BSP 提供的不同类别驱动的概念,对一个 BSP 而言,有如下三类驱动:

  • 板载外设驱动:指 MCU 之外,开发板上外设,例如 TF 卡、以太网和 LCD 等
  • 片上外设驱动:指 MCU 芯片上的外设例如硬件定时器、ADC 和看门狗等
  • 扩展模块驱动:指可以通过扩展接口或者杜邦线连接的开发板的模块,例如 ESP8266 模块

这三种外设的示意图如下所示:

Peripheral

2. 外设驱动的使用方法

当前 RT-Thread 提供的驱动库已经支持 STM32 多个系列的 BSP。点击下表中的驱动名称即可跳转到对应驱动框架的介绍文档。开发者可以通过阅读相关资料了解如何在应用开发中通过设备驱动框架来使用这些外设驱动。

2.1 片上外设

序号 驱动 简介
1 GPIO 操作 GPIO 管脚
2 UART 通过串口收发数据
3 soft I2C 通过软件 I2C 收发数据
4 SPI 通过 SPI 收发数据
5 ADC 测量管脚上的模拟量
6 SDIO 通过 SDIO 读写数据
7 TIMER 使用硬件定时器实现测量时间和定时执行回调函数功能
8 PWM 在特定的管脚输出 PWM 波形
9 RTC 设置和读取时间
10 WDT 看门狗驱动
11 QSPI 通过 SPI1、2、4线 收发数据

2.2 板载外设

序号 驱动 简介
1 SD 适用于 SPI 接口或 SDIO 接口的 SD(TF) 卡
2 ETH PHY 以太网
3 USB PHY USB
4 LCD 显示屏

2.3 扩展模块

序号 驱动 简介
1 ESP8266 串口转 WIFI 模块
2 ENC28J60 SPI 接口的以太网控制器

2.4 驱动示例代码

在 RT-Thread 的 examples\test 目录下,有 RT-Thread 提供的基于不同外设驱动的示例代码。在 env 工具中开启 BSP 中要测试的驱动,并将 examples\test 中对应的驱动框架测试文件加入工程,即可快速测试 BSP 中提供的驱动。