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? % N7 P# v8 v) _2 J* U1 H
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。
, r7 h2 L- Z! G; o9 t% Y; U, n3 s准备工作:' n. O2 S# N9 s0 m% u
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。
9 Q8 ~" Z5 k9 F# `# @. f源代码:6 e: u; ^. S* J' q
- #include <reg51.h>4 d9 F: ^% l! [- k: r0 Z
- sbit LED = P1^0;
Q& ]. s% ]" _" J2 L( P; R - void main(){ LED = 0;
# K7 I: r: d) e3 r! P2 w - while(1);}
复制代码
' }5 Z* ~* \: f( W- w6 }6 G5 Z. Q% j# tSTM32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。
3 V' G6 J4 x3 e# |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。7 |" \9 L) b4 `9 s( _
准备工作:STM32开发板 - Keil MDK、ST-LINK Utility下载软件
+ C9 {. E2 B [" ]& m: O- t
4 m1 ^# E/ Y$ v9 F8 u( d1、寄存器版本! b/ m! A" p4 `9 W& ~- u
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:
0 }7 d! a4 L$ j
+ w& u5 d/ @# d) {8 m- #include "stm32f4xx.h"
7 {( q4 L5 U- h' s - # C1 J0 F3 v% G/ d" L" B) ~
- /* 主函数*/
+ L$ x1 ?9 M$ N1 h* b - int main(void)8 l+ i" v* o. j" O- U
- {2 B H4 X" n$ g3 f! v
- /*开启 GPIOH 时钟,使用外设时都要先开启它的时钟*/$ O6 x3 ^- Y; o0 y: H. o- ]% O
- RCC_AHB1ENR |= (1<<7);
2 \% L( i+ w* Q& g* |7 x! x
- Y6 P1 _; s; m1 W- /* LED 端口初始化 */
+ b' |5 I' [8 L, F - /*GPIOH MODER10 清空*/. w* u. Y; x6 j3 Y
- GPIOH_MODER &= ~( 0x03<< (2*10));
5 K [ A/ e6 |; q/ W I) z
. {+ w2 O4 U* |5 ~: @- /*PH10 MODER10 = 01b 输出模式*/
5 l% M* x. O4 l0 n) {7 w8 b: t - GPIOH_MODER |= (1<<2*10); }( o! U m" v
5 I+ x( e8 F( o9 D- I# ?- /*GPIOH OTYPER10 清空*/
5 M: [/ z4 `, m6 `, {9 ? - GPIOH_OTYPER &= ~(1<<1*10);9 I, n# S' m7 ]6 |9 O& o& x) ]
' _4 c. m/ G1 Q2 Z7 Z* J6 L0 L$ H- /*PH10 OTYPER10 = 0b 推挽模式*/
u0 U. a) v& o- Z7 P) x( i - GPIOH_OTYPER |= (0<<1*10);
. K3 b4 K! E; F0 s6 n1 b: A - * ^' o& i- I" G$ A$ y' v+ |
- /*GPIOH OSPEEDR10 清空*/
* z* f7 g. Z6 Y& O f z - GPIOH_OSPEEDR &= ~(0x03<<2*10);
: I: e! \5 Y- l o
/ `" ~+ b: c* h0 ~5 G- /*PH10 OSPEEDR10 = 0b 速率 2MHz*/2 T" v' M0 K, L2 a- X8 W
- GPIOH_OSPEEDR |= (0<<2*10);
9 a( R/ @6 e' A4 Z( p% F: `
1 J& \+ h2 _7 ^4 W. o3 Z9 W% v- /*GPIOH PUPDR10 清空*/
* `# T% U9 v) {( b3 @- ^) W - GPIOH_PUPDR &= ~(0x03<<2*10);
" I( f0 P6 ]" D. \- @
7 T- J, U, O9 b& n% ^& K1 X- /*PH10 PUPDR10 = 01b 上拉模式*/6 I0 V2 \# a4 B% l0 v
- GPIOH_PUPDR |= (1<<2*10);+ e2 z* b: r, |- u
8 M6 J9 A2 N( G1 _6 V- /*PH10 BSRR 寄存器的 BR10 置 1,使引脚输出低电平*/
. z8 l1 ^( T" u* a7 c, y* O - GPIOH_BSRR |= (1<<16<<10); //点灯
; m9 {+ Q+ z+ ~0 H8 v | w
( o: n7 |; S! N5 N, E) D- while (1);# C3 Q' z/ O* t8 r8 y5 i9 P
- }; W0 e5 S( J9 }
复制代码 1 x% i* t/ B a) N1 s- G# i+ E, q
! y* d' |2 m; |9 s& x
2、标准外设库版本( ?: `# W' D, h7 x
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"
- t" f6 H* g" G l
( F( z% H5 n7 U" K% S- /* LED时钟端口、引脚定义*/2 ?4 d7 h: b- K/ R: c
- #define LED_PORT GPIOC
" P2 ^6 q& E# ^! M9 Q - #define LED_PIN GPIO_Pin_0
1 o- W9 e8 s0 { - #define LED_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC
; t* r8 F. v: O. ~3 C+ |: k9 U
( N3 k2 }# t& t- M0 Q! `- [- void LED_Init()
4 f6 W6 Q* r0 U! d( j; ?( ?; S - {- `+ _; H- F+ A1 d7 {8 G% o5 Q
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量
+ Z4 B8 B8 v, J' n" x - 8 H# k: q0 U0 [8 H5 E( F/ v
- RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_PORT_RCC, ENABLE);& h+ g# J5 G+ ]* a3 m
- # K3 t' u7 k: R. T0 }! v
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN; //选择你要设置的IO口
6 L$ C4 L) @* \1 r" [+ ~2 f( n" o - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置推挽输出模式
& {$ }, R: {7 o9 G" l& Q# [4 A - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //设置传输速率/ |5 \6 \. c7 K& }: \! z5 }- l
- GPIO_Init(LED_PORT,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIO 7 ]. [ n5 t& E. v! E
- ( R, U# b. f+ G- V: e& @2 D5 h* R6 f
- GPIO_SetBits(LED_PORT, LED_PIN); //将LED端口拉高,熄灭LED
5 J9 F1 H/ x$ Q2 J: Z4 X- c - }3 ~6 @0 t7 H0 C
6 j. R3 H ~( s5 o0 r* e6 U$ L- int main()( l- i5 z/ ^; C% O$ ?. ^* k
- {
9 ^& ?& c8 r }5 e( K( h+ C - LED_Init();7 w" Z9 r" t2 }6 V
- GPIO_ResetBits(LED_PORT,GPIO_Pin_0);//点灯
7 k! [+ S4 c4 L$ @. X
: W( ^* }% z/ ]! a0 u- while(1);
/ r+ q4 r# h3 x( U0 v6 @7 q - }9 X: ~& `2 k) P6 M3 E, t7 ]2 @3 Y9 ^. p
复制代码
6 o, a2 P1 B" k) C7 }* g" _0 `! f" w5 U1 d$ _ b4 W! h4 K
- Y6 \7 f& E+ M1 |8 ?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。8 b' A$ G4 c9 y: W" g/ i( v5 n
# W# M5 D! l7 j1 N1 f7 Z" L1、树莓派9 z/ q" A0 s+ ~* i7 v/ s
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。 ; E$ n. a1 g+ t7 l
' G+ E! u) \: y& E+ G
准备工作做好之后,点灯的源码就比较简单:
& v: W* s. ~) O* a3 s- #include <wiringPi.h>
$ N) W( Q4 ~( i' L - , Z( ~9 ^2 E7 s& B" B6 ]0 m
- int main(void)
% \# i& s' ?( N& w4 T! X - {
6 \# o3 G/ V& V8 O' J0 W - wiringPiSetup() ;8 Y6 D2 A8 h0 W+ s x
- pinMode (7, OUTPUT);
" I8 b6 l" e9 U" P0 q' z - gitalWrite(7, HIGH);
1 D2 h% Y$ P$ n, d4 M3 E7 V - while(1);) D2 U4 @, p0 z9 l$ s/ e, B
- }
复制代码 2 M8 h6 w R6 p# J; n l: S0 b
- \ v+ r; C: {6 F9 L8 X1 C+ n- J8 z
2、Linux驱动点灯$ |- V8 a2 e& Q- d j0 H
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。 * s2 ]( F& t: g3 b7 ]0 Y7 H0 @
这里分享一下mini2440经典LED驱动源码:
; c6 H- n# t) @: l8 i/ W: K- , J+ A2 ?4 s+ S) ^% |2 T
- #include <linux/init.h>( E% C X/ M/ K) H) r C' S
- #include <linux/module.h>
; v0 W+ ^/ J- B. _ - #include <linux/fs.h>
3 y; [' C: x8 ~# { - #include <linux/miscdevice.h>
+ G4 N9 ~% A9 S7 Q" O( l - #include <linux/ioctl.h>1 j0 h3 t( x9 I0 a
- #include <linux/gpio.h>
5 K3 M( {; s" `9 Y7 J$ s0 M; k - #include <mach/regs-gpio.h>
+ u/ Q' ?& n5 d - #include "led.h" 1 F3 ~+ V6 k( F3 S
- 2 ^* o& [' j# r9 M
- static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)" O3 c; G# ^% o( u+ F
- { . B+ k1 J3 |* b7 h$ N5 U
- s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(5), S3C2410_GPIO_OUTPUT);
& W S! s- C3 w! S8 Q - s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);
4 G0 J9 s- A* j e9 F7 K - return 0;
6 M E; w2 T/ s+ E7 O9 T# t2 T8 c - }
, f4 x k/ o6 J! H1 k
9 T% i+ X7 J1 C# p; A% r- f$ l- static int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)* J m) `6 E. \: z z& T& H
- { , e5 X/ C. Q4 }4 J$ d+ @) l
- switch (cmd) { $ i% C/ l1 e& O$ r9 T: r
- case LED_ON: ) z" I8 {! C. s* k
- s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 0);
* T# K9 S4 H4 c4 G8 | - return 0; * ~# P/ P. ?$ V2 ^- e
- case LED_OFF:
4 d# s( K! v% Y, a* O" `' H( o - s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);
* j6 T# X0 Z) y2 q; b0 p - return 0;
4 O8 c6 ?; z' Q! O% C" y: U; o - default:
8 h1 G' L2 Z. `; P* C - return -EINVAL; 4 l/ ~; y/ N+ i4 M
- }
) ?+ D! q& N9 h3 C9 j4 `+ O9 N - }
9 r5 Q4 [2 k6 O7 c2 c9 s - / J( n' u/ f @1 n
- static struct file_operations led_fops = {
& n/ Z8 f/ A1 Y# g* l, M) _% X - .owner = THIS_MODULE, ) O! a7 B% R( ~9 |0 Q
- .open = led_open, 7 b, J3 c9 K* K% Z: k9 d
- .ioctl = led_ioctl,
: Y9 J/ `% W; a, m% E/ g3 s; R - }; x, {% @! [! x4 R/ W3 i. I& {
- % o' w; U/ s0 }& \$ Q- T
- static struct miscdevice led_misc = {
1 }+ L$ o2 R4 v3 C; {$ }0 N - .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, . p' t& c7 \8 q3 @2 I5 Z2 l% F" w
- .name = "led",
9 I5 ?4 C+ \$ x2 ~1 s - .fops = &led_fops,
9 ~) w5 |' Y- T/ F - }; 4 q: B E6 u3 X
- 2 B1 K8 ?/ S' h4 v% @6 T
- static int led_init(void){
9 s& l h9 l' B - return misc_register(&led_misc);! h. @' f) C& {/ ?4 j
- } - b9 T; A3 I1 P$ N
- ; c! m" V# C3 z* T
- static void led_exit(void){ 8 e0 z* B$ L) E2 h: [3 Y* U
- misc_deregister(&led_misc);) B: ^3 g9 A: S, W1 C
- }
r3 E9 [" I! B! m+ h& X7 L" p
/ B3 }' ~- S, L- MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
$ n) f" N4 I2 W, x - module_init(led_init);
& j! D, H" j- Y0 T% x" G" T - module_exit(led_exit);
3 A7 C/ G/ x$ P
复制代码 0 n+ D) ~+ z8 Y1 _, n6 k
' M. X; q s- j# I2 _2 `
, [4 h- U: r- A$ p2 J6 @驱动写了,然后就是应用层代码:2 ~% n" z& m. Z/ p% Q. j5 X" i! D% c+ i
- 3 q4 F2 h. M/ R' C) q
- 3 {+ r9 }1 k' E- j
- #include <sys/types.h>
! |& h' J. R# ]+ w( Q) J+ L - #include <sys/stat.h>, C7 B8 I9 V& ]+ j' [& n( \0 C! O7 }
- #include <fcntl.h>) r4 c: Q$ T' B, R9 B) k& w
- #include <sys/ioctl.h>5 ?% O5 ]2 U* O
- #include <unistd.h>; \- m d `3 Q, r/ J. ~& N6 h6 K
- #include <stdio.h># U% m7 ^- q& {$ U+ Y4 M x
- #include "led.h"
0 Q% L% A' ?! Q2 M* d- L - ; S% T, \, X) @# D/ Z) b9 n
- int main(void){
3 p8 S2 S5 y; s ] - int fd; 9 c; b4 I7 n! J' B/ |1 a
- fd = open("/dev/led", O_RDWR);
% U. T, E7 G0 i! C- U( b) h1 b - if (fd < 0) { 1 ^1 k5 o% T5 i
- printf("No such device!\n");
4 i/ p. M# V; u, X4 T - return -1; / J+ V9 l& ]2 G
- }
/ c1 l: L- {- `) c - while (1) {
3 r* J' J% n, r( y- x, s0 B; n - ioctl(fd, LED_ON); # r+ V$ l3 q) ^! ?4 l2 H8 k. \2 U
- sleep(1); $ \: H$ J9 g( T: r5 c; D
- ioctl(fd, LED_OFF);
M* T. _1 V, ?9 \ - sleep(1);
4 w4 s6 p4 C/ U- c - } E8 U) Z+ C. A3 Z- n p0 M
- 4 a8 X3 P0 I5 L2 i% n5 ~# S' N
- close(fd); 2 J9 t6 T) q9 E. t' H! n5 R
- return 0;) d9 S: o& ~# {7 ~4 M; V8 l# S
- }
复制代码 4 Z8 ?, e+ |' a. Q& J! @5 n
7 F2 Q! f2 `4 x% D
8 Y; W* E& q$ j0 t3 d* b2 \7 M
) K/ J# h1 o1 x" }1 T( V |