嵌入式初学者入门的第一个“项目”就是LED点灯,那么,本文带你看看51、STM32、Linux点灯有什么区别?
51点灯 51点灯,是很多单片机初学者的首选,难度也是相对比较低的。
准备工作:51开发板(以STC51单片机为例) Keil C51、STC-ISP下载软件
51单片机开发,通常是直接操作寄存器,比如P1_0对应LED的IO口。
源代码:
- #include <reg51.h>
- sbit LED = P1^0;
- void main(){ LED = 0;
- while(1);}
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STM32点灯 相对于51点灯,STM32点灯难度系数要大一点,因为STM32外设资源更多,启动文件更复杂,很多新手看到之后直接就放弃了。
其实,也很简单,下面分别通过寄存器和标准外设库点灯,你就知道明白了。
准备工作:STM32开发板 - Keil MDK、ST-LINK Utility下载软件
1、寄存器版本
直接操作寄存器,需要深入理解每个寄存器每个bit位的含义(不建议初学者一开始就学寄存器),而且,源码看起来比较多:
- #include "stm32f4xx.h"
- /* 主函数*/
- int main(void)
- {
- /*开启 GPIOH 时钟,使用外设时都要先开启它的时钟*/
- RCC_AHB1ENR |= (1<<7);
- /* LED 端口初始化 */
- /*GPIOH MODER10 清空*/
- GPIOH_MODER &= ~( 0x03<< (2*10));
- /*PH10 MODER10 = 01b 输出模式*/
- GPIOH_MODER |= (1<<2*10);
- /*GPIOH OTYPER10 清空*/
- GPIOH_OTYPER &= ~(1<<1*10);
- /*PH10 OTYPER10 = 0b 推挽模式*/
- GPIOH_OTYPER |= (0<<1*10);
- /*GPIOH OSPEEDR10 清空*/
- GPIOH_OSPEEDR &= ~(0x03<<2*10);
- /*PH10 OSPEEDR10 = 0b 速率 2MHz*/
- GPIOH_OSPEEDR |= (0<<2*10);
- /*GPIOH PUPDR10 清空*/
- GPIOH_PUPDR &= ~(0x03<<2*10);
- /*PH10 PUPDR10 = 01b 上拉模式*/
- GPIOH_PUPDR |= (1<<2*10);
- /*PH10 BSRR 寄存器的 BR10 置 1,使引脚输出低电平*/
- GPIOH_BSRR |= (1<<16<<10); //点灯
- while (1);
- }
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2、标准外设库版本
标准外设库,就是ST官方已经把寄存器进行封装过一次,你直接调用函数借口即可。- #include "stm32f10x.h"
- /* LED时钟端口、引脚定义*/
- #define LED_PORT GPIOC
- #define LED_PIN GPIO_Pin_0
- #define LED_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
- void LED_Init()
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量
- RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_PORT_RCC, ENABLE);
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN; //选择你要设置的IO口
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置推挽输出模式
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //设置传输速率
- GPIO_Init(LED_PORT,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
- GPIO_SetBits(LED_PORT, LED_PIN); //将LED端口拉高,熄灭LED
- }
- int main()
- {
- LED_Init();
- GPIO_ResetBits(LED_PORT,GPIO_Pin_0);//点灯
- while(1);
- }
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Linux点灯 Linux点灯,相对来说就更复杂了。当然,有一些已经搭建好的环境,就相对简单一点,也比较容易。如果自己一步一步移植系统、写驱动···就很复杂。
1、树莓派
我们这里以【开源库wiringPi】为例:下载U-boot源码,配置、编译; 下载Linux内核、配置、编译(一般开发板都会有现成的配置文件); 制作跟文件系统;(以上三个步骤,如果没有一定的Linux基础,可以使用一键烧写) 移植开源库WiringPi; 查看电路图找到LED对应的引脚,程序需要用到引脚号; 编码、交叉编译; 下载运行。
准备工作做好之后,点灯的源码就比较简单:
- #include <wiringPi.h>
- int main(void)
- {
- wiringPiSetup() ;
- pinMode (7, OUTPUT);
- gitalWrite(7, HIGH);
- while(1);
- }
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2、Linux驱动点灯
在所有的点灯方法中,这个方法难度系数极高,涵盖了嵌入式开发从上层应用到底层驱动。步骤涉及了驱动代码编写、Linux内核模块添加、移植操作系统、Linux应用程序编写。
这里分享一下mini2440经典LED驱动源码:
- #include <linux/init.h>
- #include <linux/module.h>
- #include <linux/fs.h>
- #include <linux/miscdevice.h>
- #include <linux/ioctl.h>
- #include <linux/gpio.h>
- #include <mach/regs-gpio.h>
- #include "led.h"
- static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
- {
- s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(5), S3C2410_GPIO_OUTPUT);
- s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);
- return 0;
- }
- static int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
- {
- switch (cmd) {
- case LED_ON:
- s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 0);
- return 0;
- case LED_OFF:
- s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);
- return 0;
- default:
- return -EINVAL;
- }
- }
- static struct file_operations led_fops = {
- .owner = THIS_MODULE,
- .open = led_open,
- .ioctl = led_ioctl,
- };
- static struct miscdevice led_misc = {
- .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
- .name = "led",
- .fops = &led_fops,
- };
- static int led_init(void){
- return misc_register(&led_misc);
- }
- static void led_exit(void){
- misc_deregister(&led_misc);
- }
- MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
- module_init(led_init);
- module_exit(led_exit);
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驱动写了,然后就是应用层代码:
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/stat.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <sys/ioctl.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- #include "led.h"
- int main(void){
- int fd;
- fd = open("/dev/led", O_RDWR);
- if (fd < 0) {
- printf("No such device!\n");
- return -1;
- }
- while (1) {
- ioctl(fd, LED_ON);
- sleep(1);
- ioctl(fd, LED_OFF);
- sleep(1);
- }
- close(fd);
- return 0;
- }
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