小熊派华为物联网操作系统LiteOS裸机驱动移植06-E53_ST1扩展板驱动及使用
时间: 2020-02-14来源:OSCHINA
前景提要
1.E53_ST1扩展板及其驱动
关于E53标准接口
E53接口标准的E取自扩展(Expansion)的英文首字母,板子的尺寸为5×3cm,故采用E53作为前缀来命名尺寸为 5cm*3cm 类型的案例扩展板,任何一款满足标准设计的开发板均可直接适配E53扩展板。
E53扩展板是根据不同的应用场景来设计的,以最大的程度在扩展板上还原真实应用场景,不同案例的扩展板根据不同的应用场景来命名后缀。例如:E53_SC1,SC是智慧城市(Smart City)的缩写,SC1表示的是智慧城市中的智慧路灯,再比如SC2则表示的是智慧城市中的智慧井盖。
E53扩展接口在电气特性上,包含了常用的物联网感知层传感器通信接口,比如5V、3.3V、GND、SPI、UART、IIC、ADC、DAC等等,可以适配各种传感器,还留有4个普通GPIO,如图:

E53_ST1智慧消防扩展板
E53_ST1扩展板采用了E53标准接口,包含了一个GPS模块L80-R,一个无源蜂鸣器,一个LED,其中无源蜂鸣器使用定时器输出PWM信号控制,LED使用普通GPIO控制,GPS模块的数据使用 USART 读取。

如果你对该扩展板板载的 L80-R GPS模块和无源蜂鸣器的驱动不熟悉,请先阅读嵌入式基础教程
2. 移植E53_ST1驱动到LiteOS
复制裸机驱动文件到LiteOS工程
本文中所使用的驱动文件,直接将用于产生PWM的定时器TIM16初始化配置代码和ADC初始化配置代码,所以无需复制其它底层文件。
IoT-Studio中提供的默认工程已经包含了该驱动文件,无需再次添加,如图:

添加驱动文件路径
因为 LiteOS 的整个项目工程使用 make 构建,所以复制驱动文件之后,需要添加驱动文件的路径到 makefile 中,加入编译。
之前我们都是在 project.mk 中直接添加,这里我们使用一种更加简便有效的方法,直接在 user_demo.mk 中配置,只有当开启了该demo后,才会添加这些驱动文件路径,不会造成冲突:
在user_demo.mk中添加如下代码: #example for e53_st1_driver_demo ifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "e53_st1_driver_demo") user_hardware_src = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_ST1/*.c} user_hardware_inc = -I ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_ST1} endif
添加位置如下:

至此,复制文件到LiteOS工程中,并将新复制的文件路径添加到makefile中,如果开启了该demo,则加入工程编译,就完成了驱动的移植。
3. E53_ST1裸机驱动的使用
初始化E53_ST1扩展板
在第一篇文章中详细的讲述了在LiteOS中初始化设备的两种方式: 在系统启动调度之前初始化:设备在系统中随时可被任意任务使用 在任务中初始化:设备一般只在该任务中被使用
本文中移植的 E53_ST1 扩展板驱动, 不需要多个任务去操作,只需要传感器数据采集任务操作即可,所以初始化放在数据采集任务中 。
操作E53_ST1扩展板
接下来首先创建一个文件夹( 如果已有,不用再次创建 ),用于存放本系列教程实验的代码:


在该文件夹中创建一个文件:

编写代码: #include <osal.h> #include "lcd.h" #include "E53_ST1.h" /* 存放E53_ST1扩展板传感器数据,可在E53_ST1.h中查看定义 */ E53_ST1_Data_TypeDef E53_ST1_Data; /* 用于数据采集和数据处理任务间同步的信号量 */ osal_semp_t sync_semp; /* 数据采集任务-低优先级 */ static int data_collect_task_entry() { /* 初始化扩展板 */ Init_E53_ST1(); while (1) { /* 读取扩展板板载数据,存到数据结构体E53_ST1_Data中 */ E53_ST1_Read_Data(); /* 数据读取完毕,释放信号量,唤醒数据处理任务 */ osal_semp_post(sync_semp); /* 任务睡眠2s */ osal_task_sleep(2*1000); } } /* 数据处理任务-高优先级 */ static int data_deal_task_entry() { char longitude[9]; char Latitude[9]; /* LCD清屏,防止干扰显示 */ LCD_Clear(WHITE); while (1) { /* 等待信号量,未等到说明数据还未采集,阻塞等待 */ osal_semp_pend(sync_semp, cn_osal_timeout_forever); /* 信号量等待,被唤醒,开始处理数据 */ sprintf(longitude, "%.5f", E53_ST1_Data.Longitude); sprintf(Latitude, "%.5f", E53_ST1_Data.Latitude); printf("Longitude: %s\r\n", longitude); printf("Latitude :%s\r\n", Latitude); LCD_ShowString(10, 100, 130, 16, 16, "Longitude Value:"); LCD_ShowString(140, 100, 100, 16, 16, longitude); LCD_ShowString(10, 120, 130, 16, 16, "Latitude Value:"); LCD_ShowString(140, 120, 100, 16, 16, Latitude); /* 接收到GPS信号后,经纬度不为0,LED亮起,蜂鸣器报警1s */ if(E53_ST1_Data.Longitude != 0 && E53_ST1_Data.Latitude != 0) { HAL_GPIO_WritePin(ST1_LED_GPIO_Port, ST1_LED_Pin, GPIO_PIN_RESET); E53_ST1_Beep_StatusSet(ON); printf("Beep and Light ON!\r\n"); osal_task_sleep(1000); E53_ST1_Beep_StatusSet(OFF); printf("Beep OFF!\r\n"); } } } /* 标准demo启动函数,函数名不要修改,否则会影响下一步实验 */ int standard_app_demo_main() { /* 创建信号量 */ osal_semp_create(&sync_semp, 1, 0); /* 数据处理任务的优先级应高于数据采集任务 */ osal_task_create("data_collect",data_collect_task_entry,NULL,0x400,NULL,3); osal_task_create("data_deal",data_deal_task_entry,NULL,0x400,NULL,2); return 0; }
然后按照之前的方法,在 user_demo.mk 中将 E53_ST1_driver_demo.c 文件添加到makefile中,加入编译:

最后在 .sdkconfig 中配置开启宏定义:

编译,烧录,即可看到实验现象。
LCD屏幕上显示当前GPS采集的经纬度,并且每2s更新一次。
当精度值和纬度值都为0时,说明还未成功定位,E53_ST1扩展板的LED灯处于熄灭状态,蜂鸣器处于关闭状态:

当精度值和纬度值不为0时,说明定位成功,E53_ST1扩展板的LED灯亮起,蜂鸣器每2s鸣叫一次:

另外,打开IoT-Studio自带的串口终端,可以查看到串口输出的工作信息: linkmain:V1.2.1 AT 17:18:25 ON Dec 8 2019 Longitude: 0.00000 Latitude :0.00000 WELCOME TO IOT_LINK SHELL LiteOS:/>Longitude: 0.00000 Latitude :0.00000 Longitude: 0.00000 Latitude :0.00000 …… Longitude: 0.00000 Latitude :0.00000 Longitude: 103.95028 Latitude :36.32555 Beep and Light ON! Beep OFF! Longitude: 103.95028 Latitude :36.32555 Beep and Light ON! Beep OFF! Longitude: 103.95028 Latitude :36.32555 Beep and Light ON! Beep OFF! ……

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