嵌入式开发入门到放弃的关键时刻~

嵌入式资讯精选 2021-09-27 11:38

从入门到放弃是一个煎熬的过程,一旦入门,这个煎熬过程就会慢慢得到缓解,那么,怎样才算入门了呢?
嵌入式开发,我觉得能独立完成点灯“项目”,就算入门了。那么,本文带你看看51、STM32Linux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);}
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标准外设库点灯,你就知道明白了。

准备工作:
  • STM32开发板

  • Keil MDKST-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);}

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);}
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:
  1. 下载U-boot源码,配置、编译;

  2. 下载Linux内核、配置、编译(一般开发板都会有现成的配置文件);

  3. 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)

  4. 移植开源库WiringPi;

  5. 查看电路图找到LED对应的引脚,程序需要用到引脚号;

  6. 编码、交叉编译;

  7. 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);}
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);
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;}
最后
点灯是基础,如果你从事嵌入式开发,我觉得这些点灯是最基础的第一步。
可能第一步很难,但走过第一步,相信下一步就会变得更容易。

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