新书上架,今日半价|RT-Thread设备驱动开发指南

近年来国内芯片产业和物联网产业的快速崛起,行业发展迫切需要更多人才,尤其需要掌握嵌入式操作系统等底层技术的人才。随着RT-Thread被更广泛地应用于行业中,开发者对嵌入式驱动开发的需求越来越强烈,他们迫切地希望有一本可以指导他们在RT-Thread上开发驱动的指南。

为了解决开发者的燃眉之急,《RT-Thread设备驱动开发指南》来了!希望帮助RT-Thread的开发者掌握驱动开发的知识点,让开发者能够更简单、更方便地开发驱动,加速产品上市,让RT-Thread赋能更多行业,真正做到“积识成睿,慧泽百川”。



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读者对象




  • 熟悉RT-Thread并想在其上开发设备驱动的人员
  • 嵌入式软硬件工程师、电子工程师、物联网开发工程师
  • 高等院校的计算机、电子、自动化、通信相关专业师生
  • 其他对嵌入式操作系统感兴趣的人员

如何阅读本书




本书要求读者具备RT-Thread基础知识,因此建议大家先学习《嵌入式实时操作系统:RT-Thread设计与实现》,再学习本书内容。使用过RT-Thread上的设备框架的读者的阅读体验会更佳。本书的每章都有配套示例代码,这些代码大多是仅供理解上下文参考的,不能真正运行,建议读者对照具体bsp目录下已有的驱动,并结合本书进行学习。
本书内容分为三篇:基础篇、进阶篇与高级篇。
基础篇(第1~11章) 第1章概述RT-Thread与设备框架;第2~11章介绍一些常用的设备驱动框架,包括PIN、I2C、SPI等,适合刚接触驱动开发的读者阅读。
进阶篇(第12~20章) 介绍稍复杂一些的外设驱动,如SDIO、触摸、显示、传感器、加解密设备等。
高级篇(第21~27章) 介绍一些复杂的驱动,如网络、音频、USBD(H)、CAN等,开发此类设备驱动要求开发者比较熟悉相应的外设协议。
本书更像是一本工具书,读者不需要一章一章地从头读到尾,读完前面几章内容,熟悉了驱动开发的基本流程之后,就可以根据自己的需要,选择对应的章节学习。

配套软件




本书是基于RT-Thread 4.1.0 编写的,读者在跟随本书学习驱动开发的时候,也需要选择对应的源码版本。

目录



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前言

第一篇 基础篇

第1章 RT-Thread与设备框架

简介    2

1.1 RT-Thread概述    2

1.2 RT-Thread I/O设备框架    5

1.2.1 I/O设备模型与分类    8

1.2.2 I/O设备管理接口    10

1.2.3 驱动编写流程与规范    15

1.3 本章小结    16

第2章 UART设备驱动开发    17

2.1 UART层级结构    18

2.2 创建UART设备    19

2.3 实现UART设备的操作方法    20

2.3.1 configure:配置UART

设备    21

2.3.2 control:控制UART设备    23

2.3.3 putc:发送一个字符    26

2.3.4 getc:接收一个字符    27

2.3.5 transmit:数据发送    28

2.4 注册UART设备    29

2.5 UART设备中断处理    30

2.6 增加DMA模式    32

2.7 驱动配置    37

2.8 驱动验证    38

2.9 本章小结    39

第3章 PIN设备驱动开发    41

3.1 PIN层级结构    41

3.2 实现PIN设备的操作方法    42

3.3 注册PIN设备    51

3.4 驱动配置    52

3.5 驱动验证    52

3.6 本章小结    53

第4章 I2C总线设备驱动开发    54

4.1 I2C层级结构    55

4.2 I2C总线设备结构    55

4.3 硬件I2C总线设备驱动开发    56

4.3.1 实现设备的操作方法    57

4.3.2 注册设备    59

4.3.3 驱动配置    60

4.3.4 驱动验证    61

4.4 软件I2C总线设备驱动开发    61

4.4.1 实现设备的操作方法    62

4.4.2 注册设备    66

4.5 本章小结    67

第5章 SPI/QSPI总线设备驱动

开发    68

5.1 SPI/QSPI层级结构    69

5.2 SPI总线设备驱动开发    70

5.2.1 创建SPI总线设备    70

5.2.2 实现SPI总线设备的操作

方法    72

5.2.3 注册SPI总线设备    76

5.2.4 增加DMA功能    77

5.2.5 实现挂载SPI从设备功能    80

5.2.6 SPI总线设备驱动配置    81

5.2.7 驱动验证    82

5.3 QSPI 总线设备驱动开发    83

5.3.1 创建QSPI总线设备    83

5.3.2 实现QSPI总线设备的

操作方法    84

5.3.3 注册QSPI总线设备    87

5.3.4 实现挂载QSPI从设备

功能    87

5.3.5 QSPI 总线设备驱动配置    89

5.3.6 驱动验证    89

5.4 本章小结    90

第6章 HWTIMER设备驱动

开发    91

6.1 HWTIMER层级结构    91

6.2 创建HWTIMER设备    92

6.3 实现HWTIMER设备的操作

方法    93

6.3.1 init:初始化设备    93

6.3.2 start:启动设备    95

6.3.3 stop:停止设备    96

6.3.4 count_get:获取设备

当前值    96

6.3.5 control:控制设备    97

6.4 注册HWTIMER设备    98

6.5 HWTIMER设备中断处理    99

6.6 驱动配置    100

6.7 驱动验证    101

6.8 本章小结    101

第7章 PWM设备驱动开发    102

7.1 PWM层级结构    103

7.2 创建PWM设备    104

7.3 实现PWM设备的操作方法    105

7.4 注册PWM设备    108

7.5 驱动配置    109

7.6 验证与使用    110

7.7 本章小结    111

第8章 RTC设备驱动开发    112

8.1 RTC层级结构    112

8.2 创建RTC设备    113

8.3 实现RTC设备的操作方法    113

8.3.1 为设备定义操作方法    114

8.3.2 init:初始化设备    115

8.3.3 get_secs:获取时间    115

8.3.4 set_secs:设置时间    116

8.3.5 get_timeval:获取timeval

结构    117

8.4 注册RTC设备    118

8.5 驱动配置    119

8.6 驱动验证    120

8.7 本章小结    121

第9章 ADC设备驱动开发    122

9.1 ADC层级结构    122

9.2 创建ADC设备    123

9.3 实现ADC设备的操作方法    124

9.3.1 enabled:控制ADC

通道    125

9.3.2 convert:转换并获取ADC

采样值    125

9.4 注册ADC设备    126

9.5 驱动配置    127

9.6 驱动验证    128

9.7 本章小结    129

第10章 DAC设备驱动开发    130

10.1 DAC层级结构    130

10.2 创建DAC设备    131

10.3 实现设备的操作方法    132

10.3.1 enabled:使能DAC

通道    133

10.3.2 disabled:禁止DAC

通道    133

10.3.3 convert:设置DAC输出值

并启动数模转换    134

10.4 注册DAC设备    135

10.5 驱动配置    136

10.6 驱动验证    136

10.7 本章小结    138

第11章 WDT设备驱动开发    139

11.1 WDT层级结构    139

11.2 创建WDT设备    140

11.3 实现WDT设备的操作方法    141

11.3.1 为设备定义操作方法    141

11.3.2 init:初始化看门狗

设备    141

11.3.3 control:控制看门狗

设备    142

11.4 注册WDT设备    143

11.5 驱动配置    144

11.6 驱动验证    145

11.7 本章小结    146

第二篇 进阶篇

第12章 SDIO 设备驱动开发148

12.1 SDIO层级结构    148

12.2 实现SDIO设备的操作方法    149

12.2.1 request:发送请求    149

12.2.2 set_iocfg:配置SDIO    154

12.2.3 get_card_status:获取

状态    156

12.2.4 enable_sdio_irq:配置

中断    156

12.3 创建并激活SDIO主机    157

12.4 驱动配置    159

12.5 驱动验证    159

12.6 本章小结    160

第13章 Touch设备驱动开发    161

13.1 Touch层级结构    161

13.2 GT9147触摸芯片    162

13.3 创建Touch设备    162

13.4 实现Touch设备的操作方法    163

13.4.1 touch_readpoint:读触摸点

信息    163

13.4.2 touch_control:控制

设备    166

13.5 注册Touch设备    168

13.6 驱动配置    169

13.7 驱动验证    170

13.8 本章小结    172

第14章 LCD设备驱动开发    173

14.1 LCD层级结构    173

14.2 创建LCD设备    174

14.3 实现LCD设备的操作方法    174

14.3.1 init:初始化LCD设备    175

14.3.2 control:控制LCD设备    175

14.4 实现绘图的操作方法    177

14.4.1 set_pixel:画点    178

14.4.2 get_pixel:读取像素点

颜色    178

14.4.3 draw_hline:画横线    179

14.4.4 draw_vline:画竖线    180

14.4.5 blit_line:画杂色水

平线    181

14.5 注册LCD设备    182

14.6 驱动配置    183

14.7 驱动验证    184

14.8 本章小结    185

第15章 传感器设备驱动开发    186

15.1 传感器层级结构    186

15.2 创建传感器设备    187

15.3 实现传感器设备的操作方法    188

15.3.1 fetch_data:获取传感器

数据    188

15.3.2 control:控制传感器

设备    189

15.4 设备注册    191

15.5 驱动配置    193

15.6 驱动验证    194

15.7 本章小结    195

第16章 MTD NOR设备驱动

开发    196

16.1 MTD NOR层级结构    196

16.2 创建MTD NOR设备    197

16.3 实现MTD NOR设备的操作

方法    198

16.3.1 read_id:读取设备ID    198

16.3.2 read:从设备中读数据    199

16.3.3 write:向设备中写数据    200

16.3.4 erase_block:擦除数据    201

16.4 注册MTD NOR设备    202

16.5 驱动配置    204

16.6 驱动验证    204

16.7 本章小结    205

第17章 MTD NAND设备驱动

开发    206

17.1 MTD NAND层级结构    206

17.2 创建MTD NAND设备    207

17.3 实现MTD NAND设备的操作

方法    207

17.3.1 read_id:读取设备ID    208

17.3.2 read_page:从设备中读

数据    208

17.3.3 write_page:向设备中写

数据    210

17.3.4 erase_block:擦除设备    213

17.4 注册MTD NAND设备    214

17.5 驱动配置    215

17.6 驱动验证    216

17.7 本章小结    217

第18章 脉冲编码器设备驱动

开发218

18.1 脉冲编码器层级结构    219

18.2 创建脉冲编码器设备    220

18.3 实现脉冲编码器设备的操作

方法    220

18.3.1 init:初始化脉冲

编码器    221

18.3.2 control:控制脉冲

编码器    222

18.3.3 get_count:获取编码器

计数    223

18.3.4 clear_count:清空编码器

计数    224

18.4 注册脉冲编码器设备    224

18.5 脉冲编码器中断处理    225

18.6 驱动配置    226

18.7 驱动验证    227

18.8 本章小结    229

第19章 加解密设备驱动开发    230

19.1 加解密设备层级结构    230

19.2 创建加解密设备    231

19.3 实现加解密设备的操作方法    231

19.3.1 create:创建设备    232

19.3.2 destroy:销毁设备    236

19.3.3 copy:复制上下文    237

19.3.4 reset:复位设备    239

19.4 注册加解密设备    240

19.5 驱动配置    241

19.6 驱动验证    241

19.7 本章小结    242

第20章 PM设备驱动开发243

20.1 PM层级结构    243

20.2 实现PM设备的操作方法    244

20.2.1 sleep:切换休眠模式    244

20.2.2 run:切换运行模式    246

20.2.3 timer_start:定时器

启动    247

20.2.4 timer_get_tick:获取

时钟值    248

20.2.5 timer_stop:定时器停止    248

20.3 注册PM设备    249

20.4 驱动配置    250

20.5 驱动验证    250

20.6 本章小结    251

第三篇 高级篇

第21章 WLAN设备驱动

开发    254

21.1 WLAN层级结构    254

21.2 创建WLAN设备    256

21.3 实现WLAN设备的操作方法    256

21.3.1 wlan_init:初始化设备    257

21.3.2 wlan_scan:扫描    258

21.3.3 wlan_get_rssi:获取信号

强度    258

21.3.4 wlan_cfg_promisc:配置

混杂模式    259

21.3.5 wlan_set_channel:设置

信道    259

21.3.6 wlan_set_country:设置

国家码    260

21.3.7 wlan_send:发送数据    261

21.4 注册WLAN设备    261

21.5 驱动配置    262

21.6 驱动验证    263

21.7 本章小结    264

第22章 ETH设备驱动开发    265

22.1 ETH层级结构    265

22.2 创建ETH设备    266

22.3 实现ETH设备的操作方法    267

22.3.1 eth_rx:数据接收    268

22.3.2 eth_tx:数据发送    270

22.4 注册ETH设备    271

22.5 驱动配置    272

22.6 驱动验证    272

22.7 本章小结    273

第23章 AUDIO MIC设备驱动

开发    274

23.1 AUDIO层级结构    274

23.2 创建MIC设备    275

23.3 实现MIC设备的操作方法    276

23.3.1 getcaps:获取设备功能    276

23.3.2 configure:配置设备    279

23.3.3 init:初始化设备    281

23.3.4 start:启动设备    281

23.3.5 stop:停止设备    282

23.4 音频数据流处理    282

23.5 注册MIC设备    284

23.6 驱动配置    285

23.7 驱动验证    286

23.8 本章小结    286

第24章 AUDIO SOUND设备驱动开发    287

24.1 创建SOUND设备    287

24.2 实现SOUND设备的操作

方法    287

24.2.1 getcaps:获取设备功能    288

24.2.2 configure:配置设备    291

24.2.3 init:初始化设备    293

24.2.4 start:启动设备    293

24.2.5 stop:停止设备    294

24.2.6 buffer_info:获取缓冲区

信息    294

24.3 音频数据流处理    295

24.4 注册SOUND设备    297

24.5 驱动配置    298

24.6 驱动验证    299

24.7 本章小结    300

第25章 USBD设备驱动开发    301

25.1 USBD层级结构    301

25.2 创建USBD设备    302

25.3 实现USBD设备的操作方法    303

25.3.1 set_address:设置USBD

设备地址    304

25.3.2 set_config:配置USBD

设备    305

25.3.3 ep_set_stall:设置端点

STALL状态    305

25.3.4 ep_clear_stall:清除端点STALL状态    305

25.3.5 ep_enable:使能端点    306

25.3.6 ep_disable:禁用端点    306

25.3.7 ep_read_prepare:端点接收数据准备信号    307

25.3.8 ep_read:端点接收数据    307

25.3.9 ep_write:端点发送

数据    308

25.3.10 ep0_send_status:通知主机

数据传输结束    308

25.3.11 suspend:挂起USBD

设备    308

25.3.12 wakeup:唤醒USBD

设备    309

25.4 注册USBD设备    309

25.5 USBD中断处理    311

25.5.1 rt_usbd_ep0_setup_handler:端点0 SETUP回调函数    312

25.5.2 rt_usbd_ep0_in_handler:IN令牌包回调函数    312

25.5.3 rt_usbd_ep0_out_handler:OUT令牌包回调函数    313

25.5.4 其他回调函数    313

25.6 驱动配置    314

25.7 驱动验证    315

25.8 本章小结    315

第26章 USBH设备驱动开发    316

26.1 USBH层级结构    316

26.2 创建USBH设备    317

26.3 实现USBH设备的操作方法    318

26.3.1 reset_port:重置端口    318

26.3.2 pipe_xfer:传输数据    319

26.3.3 open_pipe:开启传输

管道    322

26.3.4 close_pipe:关闭传输

管道    323

26.4 注册USBH设备    323

26.5 USBH中断处理    324

26.5.1 rt_usbh_root_hub_connect_handler:连接成功回调

函数    324

26.5.2 rt_usbh_root_hub_disconnect_handler:断开连接回调

函数    325

26.5.3 其他中断处理    326

26.6 驱动配置    326

26.7 驱动验证    327

26.8 本章小结    327

第27章 CAN设备驱动开发    328

27.1 CAN层级结构    328

27.2 创建CAN设备    329

27.3 实现CAN设备的操作方法    330

27.3.1 configure:配置CAN

设备    330

27.3.2 control:控制CAN

设备    331

27.3.3 sendmsg:发送一帧

数据    334

27.3.4 recvmsg:接收一帧

数据    336

27.4 CAN中断处理    337

27.5 注册CAN设备    339

27.6 驱动配置    340

27.7 驱动验证    341

27.8 本章小结    344



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  • 进入11月中下旬,智能手机圈再度热闹起来。包括华为、小米、OPPO、vivo等诸多手机厂商,都在陆续预热发布新机,其中就包括华为Mate 70、小米Redmi K80、vivo的S20,IQOO Neo10等热门新机,这些热门新机的集中上市迅速吸引了全行业的目光。而在诸多手机厂商集体发布新机的背后,是智能手机行业的“触底反弹”。据机构数据显示,2024年第三季度,中国智能手机市场出货量约为6878万台,同比增长3.2%,连续四个季度保持同比增长,显然新一轮手机换机潮已在加速到来。憋了三年,国内智
    刘旷 2024-12-09 10:43 104浏览
  •         在有电流流过的导线周围会感生出磁场,再用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场的电流的量值。由此就可以构成霍尔电流、电压传感器。因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的乘积成比例,是一个具有乘法器功能的器件,并且可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质的负载。因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便,器件本身又具有一系列的du特优点,所以在变频器中也发挥了非常重要的作用。  &nb
    锦正茂科技 2024-12-10 12:57 49浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 57浏览
  • 肖特基具有很多的应用场景, 可以做同步整流,防止电流倒灌和电源反接等,但是随着电源电流的增大,肖特基导通正向压降0.3~0.7v的劣势也越发明显,产生了很多的热,对于工程师的散热设计是个考验,增加了工程师的设计难度和产品成本,目前一种新的理想二极管及其控制器,目前正在得到越来越广泛的应用- BMS,无人机,PLC,安防,家电,电动工具,汽车等都在快速普及理想二极管有三种架构,内置电荷泵的类似无锡明芯微MX5050T这种,驱动能力会弱点,静态功耗200uA,外置电荷泵MX74700T的这种驱动能力
    王萌 2024-12-10 08:51 79浏览
  • 开发板在默认情况下,OpenHarmony系统开机后 30 秒会自动息屏,自动息屏会让不少用户感到麻烦,触觉智能教大家两招轻松取消自动息屏。使用触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,搭载了瑞芯微RK3566四核处理器,Laval鸿蒙社区推荐开发板,已适配全新OpenHarmony5.0 Release系统,SDK源码全开放!SDK源码中修改修改以下文件参数:base/powermgr/power_manager/services/native/profile/power_mode_co
    Industio_触觉智能 2024-12-09 11:39 108浏览
  • 智能汽车可替换LED前照灯控制运行的原理涉及多个方面,包括自适应前照灯系统(AFS)的工作原理、传感器的应用、步进电机的控制以及模糊控制策略等。当下时代的智能汽车灯光控制系统通过车载网关控制单元集中控制,表现特殊点的有特斯拉,仅通过前车身控制器,整个系统就包括了灯光旋转开关、车灯变光开关、左LED前照灯总成、右LED前照灯总成、转向柱电子控制单元、CAN数据总线接口、组合仪表控制单元、车载网关控制单元等器件。变光开关、转向开关和辅助操作系统一般连为一体,开关之间通过内部线束和转向柱装置连接为多,
    lauguo2013 2024-12-10 15:53 52浏览
  • 概述 通过前面的研究学习,已经可以在CycloneVGX器件中成功实现完整的TDC(或者说完整的TDL,即延时线),测试结果也比较满足,解决了超大BIN尺寸以及大量0尺寸BIN的问题,但是还是存在一些之前系列器件还未遇到的问题,这些问题将在本文中进行详细描述介绍。 在五代Cyclone器件内部系统时钟受限的情况下,意味着大量逻辑资源将被浪费在于实现较大长度的TDL上面。是否可以找到方法可以对此前TDL的长度进行优化呢?本文还将探讨这个问题。TDC前段BIN颗粒堵塞问题分析 将延时链在逻辑中实现后
    coyoo 2024-12-10 13:28 64浏览
  • 在驾驶培训与考试的严谨流程中,EST580驾培驾考系统扮演着至关重要的数据角色。它不仅集成了转速监控、车速管理、转向角度测量、转向灯光控制以及手刹与安全带状态检测等多项功能,还通过高精度的OBD数据采集器实时捕捉车辆运行状态,确保学员在模拟及实际驾驶中的每一步操作都精准无误。EST580驾培驾考转速车速转向角转向灯光手刹安全带OBD数据采集器系统的重要性及其功能:1、提高评判效率:通过原车CAN协议兼容,不同车型通过刷写固件覆盖,不仅提高了考试的数字化、自动化程度,还减少了人为干预的安装需要,从
    lauguo2013 2024-12-09 16:51 99浏览
  • 本文介绍Linux系统(Ubuntu/Debian通用)挂载exfat格式U盘的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。修改对应的内核配置文件# 进入sdk目录cdrk3562_linux# 编辑内核配置文件vi./kernel-5.10/arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig注:不清楚内核使用哪个defc
    Industio_触觉智能 2024-12-10 09:44 78浏览
  •         霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子
    锦正茂科技 2024-12-10 11:07 51浏览
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