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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? ! N& Y+ d' C9 E3 M
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。
( H/ w8 U- \, n$ d准备工作:
) s- j$ h: N" u2 L51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。
- e0 a. |6 s7 Y3 U- S7 Y+ @+ b源代码:% m: H1 c% d4 [& S
- #include <reg51.h>9 M9 z& U. N; q" O1 J# X& k, Y
- sbit LED = P1^0;7 h9 ?1 Q2 E6 g. L' ]6 e5 p" `
- void main(){ LED = 0;
* `9 y# R- |$ Q - while(1);}
复制代码 ! u0 g3 A$ ~' I( G" o* {* R0 R) g
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。* l8 d7 k, w' A [9 j6 I9 q
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。
4 N( W( s+ `; n. d m. d准备工作:STM32开发板 - Keil MDK、ST-LINK Utility下载软件
; w# ~; a* G0 \& i6 v ! a, X, C3 ]( j0 d
1、寄存器版本
4 c. C r8 z7 u ~9 q+ n9 C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:
3 W- W2 C8 G+ Z L) d- 3 H# ]: y7 p- g+ t
- #include "stm32f4xx.h"
2 P0 M9 r6 X* k# w! _
9 \2 I& @/ P! V" a! B8 r) y! k- /* 主函数*/
# F: J, L- w" I. O - int main(void)- o( t9 E" i2 [+ Q
- {5 W) Z. d' o H2 Z' R, S
- /*开启 GPIOH 时钟,使用外设时都要先开启它的时钟*/; x) t4 O8 x4 o( r2 n5 u. P
- RCC_AHB1ENR |= (1<<7);6 u/ m# ?/ @! j' {1 ~
- " [/ R( B( p, M1 L
- /* LED 端口初始化 */
8 e- Z* z3 [* z- ~! D - /*GPIOH MODER10 清空*/
% u$ ]: O& f0 E) a; l% O. r: \ - GPIOH_MODER &= ~( 0x03<< (2*10));5 v# q7 t- |" W
- 8 ?: }- `, y5 Y4 j
- /*PH10 MODER10 = 01b 输出模式*/
3 d1 x! Q4 o( O8 x% d0 c' U - GPIOH_MODER |= (1<<2*10);
; I/ L" U( f" _) D' }% y
1 X% \& ~+ ~, z+ S) d- /*GPIOH OTYPER10 清空*/
7 S7 y* N1 R+ R: Q, R - GPIOH_OTYPER &= ~(1<<1*10);
: ~/ R) Q: _: K0 w6 P5 h0 S7 g
* U: f" q& S6 p+ w- /*PH10 OTYPER10 = 0b 推挽模式*/# s) A; Y2 M6 H1 I1 x: ?
- GPIOH_OTYPER |= (0<<1*10);! _6 H( Q, @1 `. m% T5 z$ R
- 6 G" F' E4 }! l3 @4 T
- /*GPIOH OSPEEDR10 清空*/' k* W9 [ ]0 k5 X, F" n0 q7 x0 h
- GPIOH_OSPEEDR &= ~(0x03<<2*10);
0 d. a# I8 p0 s# Y) J - 0 e( w, ? a& G8 K0 V( {
- /*PH10 OSPEEDR10 = 0b 速率 2MHz*/' b, E4 W$ P5 \, P& ]
- GPIOH_OSPEEDR |= (0<<2*10);
$ J4 \+ {3 b( P# m( k ?
5 { s7 V' `0 h& w" C- /*GPIOH PUPDR10 清空*/
7 H, `, H& j4 c' N- H0 T - GPIOH_PUPDR &= ~(0x03<<2*10);
1 _1 }8 b, p6 e1 O( a m - + u5 H2 I' Y2 {+ m2 V1 M- N
- /*PH10 PUPDR10 = 01b 上拉模式*/! r' M# f9 D, H! X. b& x9 P
- GPIOH_PUPDR |= (1<<2*10);5 R+ W* k2 N& U/ Z! x
1 y5 t; Q/ z, o: \: u- /*PH10 BSRR 寄存器的 BR10 置 1,使引脚输出低电平*/* }& H$ _ j" s1 ~/ l: }
- GPIOH_BSRR |= (1<<16<<10); //点灯( A( T0 u# o# W( s' _
. I% ~+ ]' `. N- while (1);
. U# d+ [& l. k - }
, p/ T K1 g! |" I% X) m$ O) E: n
复制代码
- L6 a3 x; O0 I( t! Q5 S
# P& S; s0 n+ s) E3 Y! H' i2、标准外设库版本" A) ^ f) v- K- e4 c6 H
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"
: e; r( y( n3 D3 r7 g2 k$ n
" c' }* J& j; V9 }- /* LED时钟端口、引脚定义*/2 k5 ~4 ?0 V, h" q; F
- #define LED_PORT GPIOC % _- e3 J- C& M! \, v
- #define LED_PIN GPIO_Pin_0
3 C4 i+ M, y) C" D9 [* U9 ` - #define LED_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOC0 }# M& _" d% j' o) C4 M/ |
- ; {; g: p d$ k& u& Y0 M/ \3 }
- void LED_Init()
, v/ e1 |7 p4 E' o) u - {, i/ l' r+ g7 B3 u
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体变量" H9 E9 e6 u5 L) T4 c
, R! Z' ?. z, J& H7 @. L- RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_PORT_RCC, ENABLE);
5 M' s# P8 l; B
5 z- ]+ \& \& C0 z' `' s3 u0 u' \- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN; //选择你要设置的IO口/ ` f0 a( Q& z1 h5 [" G6 }
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置推挽输出模式
1 W! J! _! F9 a2 u - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //设置传输速率
4 m: R' o8 ~0 R: w+ t: T - GPIO_Init(LED_PORT,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
. I5 N6 @1 [' L
2 Y8 K1 E. r4 u3 K: ?- GPIO_SetBits(LED_PORT, LED_PIN); //将LED端口拉高,熄灭LED( ^9 q; f. N9 k- t6 r
- }8 g% G0 F- F/ r# C
( \. U$ C: X5 z n- int main()* u+ j3 [* t3 \# V( s
- { ) p! m; C( H8 J) f" f
- LED_Init();
9 g, ]! t0 b' c3 b" N; `1 R - GPIO_ResetBits(LED_PORT,GPIO_Pin_0);//点灯. f |" `, f7 {/ I( X
- 2 h5 H9 y9 k1 |5 B
- while(1);
4 c% \& s# v9 B3 O - }
" R2 z$ y0 j4 b. [' n
复制代码 / E( K: M! k: |" A) k
; w# ]5 l- s1 y( L& K3 D0 R( q$ S" A8 [
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。
+ [, |0 x# J( Y6 z# I) B
0 o" @6 b# x; g- ]" m. P/ g, d1、树莓派7 [+ r7 b |9 c9 H; ^! c
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。 1 _2 A+ Y4 C4 d J
4 E I, K* K# a8 G准备工作做好之后,点灯的源码就比较简单:& [; T: W5 e. x \) W3 e, c
- #include <wiringPi.h>
" v1 t3 @! ]5 ]5 |4 B( r5 F
! Z7 L4 N- m0 n1 L- int main(void)
3 o) B4 i4 x8 d - {/ v1 z m8 ~' Y U
- wiringPiSetup() ;
, e3 u, F* _, m5 | - pinMode (7, OUTPUT);# ~" t1 }0 K# C+ }7 ]
- gitalWrite(7, HIGH);
" L3 c& q) c/ [( H8 C. X - while(1);6 o+ @- W' k. X/ V, G* i/ V
- }
复制代码 , n' ^( _) F7 u: L0 I' C- W3 R
" C& Q0 n( s. V2 ^4 U/ s: M1 N# v) Q) e w# x( F9 m' j
2、Linux驱动点灯! u/ ^- ^0 R. i3 @* @( B* b
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。 " f, d. y& U! j2 s
这里分享一下mini2440经典LED驱动源码:$ T a- N- q) q' k
8 t( X3 P/ v* \# }& U7 q& D- #include <linux/init.h>( ^! e3 V \( l8 a
- #include <linux/module.h>
. j5 M P- n/ n - #include <linux/fs.h>* o4 v! s2 U4 d1 d
- #include <linux/miscdevice.h>6 x! p& n$ M; d, M' f9 W( B
- #include <linux/ioctl.h>7 M, t0 o) S0 L. q- C$ R" p
- #include <linux/gpio.h> - r a: h- `2 a
- #include <mach/regs-gpio.h>
9 P4 N* s) H3 s0 [ {# x - #include "led.h" ! t7 S8 |' ~/ R4 z* h( x
- C0 E8 j8 o5 C. o! K
- static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)& O" L! K* J& R% s/ O
- { ' Y7 b: ?! n9 J
- s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(5), S3C2410_GPIO_OUTPUT);4 C4 S6 |' I& _9 j
- s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);
' r' W9 |; W/ g% @8 c a/ O8 P - return 0;
" S& z! J& L5 k - }
1 P; s8 x' I: U" L7 _. k2 ]
9 Q; ], z; P; X- static int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)0 b' m2 W/ n$ i1 k0 V/ R
- {
; P- Y( c& v- Y' N; b& |1 z6 j - switch (cmd) { ( w% y1 q8 f5 V# }
- case LED_ON:
% j9 @9 d. [6 w5 F5 O% q; f/ g1 t9 ? - s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 0);
+ D4 l: h% f" g5 m! R* @ - return 0;
6 ?. A' F* Z" @ - case LED_OFF:
1 |; M8 @9 D6 y - s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1); % o8 `) J* x2 I* Q
- return 0;
( f) w% T) n9 k7 D$ X$ v - default: + C3 ?6 N3 ?" M: a' z. ^
- return -EINVAL;
4 A# |" U4 i- f - }7 E$ m8 G' j: \4 K+ g `- ?
- } : G3 j, _4 P" m) D* u: X9 t
- 0 L0 [% @ b2 ^- H! k Z0 ?9 E
- static struct file_operations led_fops = {
! Q# L- D. {( z1 P6 ? - .owner = THIS_MODULE, 4 p# y# K9 [( P. l
- .open = led_open,
6 v; `# {. m. a$ G3 M - .ioctl = led_ioctl,# _5 b2 R0 {1 A' K, t u* T
- }; ! G9 B# {& e8 f+ y! b
- : r% \+ M' k k I
- static struct miscdevice led_misc = {
8 Z- x4 |8 ]0 i" w: P - .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, \! ^# F5 ^, S. Y( r
- .name = "led", 0 m, v, D; h) m% k, a* P% a5 B5 `- h
- .fops = &led_fops,
1 V" |/ F+ B8 _; p& `- j - };
$ B# B$ ?- H% I6 [: M; J0 S R* M - 1 t) Y, J/ \8 b0 {: Z$ ?& w
- static int led_init(void){
7 d( w, ~$ E3 p, A. _ - return misc_register(&led_misc);& d- W6 U1 i0 M
- } 6 F, U' ^7 K8 G: K
2 U9 X* I' j B3 Q; c- static void led_exit(void){ . L. {# F4 V ~( Q
- misc_deregister(&led_misc);
" C7 Z5 u; D2 d& z - }
/ C9 ^+ Q. ]0 x - $ V3 K6 M, f, t [* k
- MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
! j6 c( X; F. Y- s - module_init(led_init);) p3 B. U6 ^7 ]+ z
- module_exit(led_exit);
8 l6 O6 m. l/ }" R* N+ ~9 S
复制代码 - [' t9 ]4 _7 p& ^' _
$ f+ Q1 a" H& Y/ n* D
% b4 u( y/ {, D* P3 W驱动写了,然后就是应用层代码:. {" T8 R( h6 M- E; M: N
- 4 s; R) `( }/ J, R& n0 ~/ x, t( y
4 j1 I% H+ w; h8 X T6 Q2 z& r# {- #include <sys/types.h>$ y* ]* P8 E! t$ f
- #include <sys/stat.h>6 r3 O: J$ i- t" b
- #include <fcntl.h>
1 F9 p$ F$ x5 B9 E3 b - #include <sys/ioctl.h>
! N9 H% U$ a4 ^( q - #include <unistd.h>
* Q) J0 Y( n3 Q' ^# _( J - #include <stdio.h>
) [; _1 N4 u0 T0 S - #include "led.h" : h! P4 y+ u: I9 \2 k# ]9 i2 G9 f( ^7 o
- % A2 e" G: d5 s6 B
- int main(void){ 0 g2 ^5 X3 k" e, n8 k9 [
- int fd;
% U# f% i$ s3 e" S - fd = open("/dev/led", O_RDWR);
0 s+ l5 P2 U3 X$ F1 `- P - if (fd < 0) {
. n$ Q( w$ [6 Z0 S8 m" }+ C - printf("No such device!\n"); 8 D0 s4 d1 Q# [& S, ?# M. c
- return -1;
3 j3 S3 n* O) Y6 E2 ] - } ; z$ [# t4 @) w$ M( i3 N. ^
- while (1) {
/ |5 Y G$ C+ c+ R H# B - ioctl(fd, LED_ON); 4 E+ C) o- r. M1 A
- sleep(1); 5 d0 m c! s T% y) ^/ f- v
- ioctl(fd, LED_OFF);
! p6 N. f a0 I% o - sleep(1);
+ {- m3 j3 N. w8 h" t+ K1 R3 ^6 g - } * w8 T) P! P; @8 C$ Z
* ~' J) g" `2 `. f- close(fd);
) q, v! _1 O4 K g9 K - return 0;5 F: k* C, t* y+ q3 Z) S R
- }
复制代码
: E2 V9 B, e; U
) Z/ f( E$ A' U; D8 @
7 K) a% P0 A) ?) ]7 v8 _/ s$ m+ v
; J: G1 O- q6 u6 w8 n |