RT-Thread-【2024-RSOC】D5学习小结（软件包和文件系统）RT-Thread问答社区

【2024-RSOC】D5学习小结（软件包和文件系统）

发布于 2024-07-30 18:41:44 浏览：86 订阅该版

[tocm]

# 一，摘要

![这是我最后的波纹了，JOJO!](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/8ff7971d695088b2b72050cba6be2160.png.webp)

# 二，基础拾遗

*软件包*
RT-Thread软件包是运行于RT-Thread物联网操作系统平台上的通用软件组件，由描述信息、源代码或库文件组成。这些软件包面向不同应用领域，为开发者提供了众多可重用的选择，极大地促进了RT-Thread生态的繁荣。RT-Thread提供了开放的软件包平台，存放了官方及开发者提供的软件包。这些软件包具有很强的可重用性和模块化程度，方便应用开发者在最短时间内打造出所需的软件。
[软件包地址](https://packages.rt-thread.org/index.html "软件包地址")
*组件*
RT-Thread组件是构成RT-Thread操作系统的基础单元，它们提供了各种系统服务和功能。这些组件包括但不限于文件系统、网络协议栈、图形库等中间件组件，以及实时内核本身。RT-Thread组件的设计考虑了模块化、可裁剪和可扩展性，以适应不同应用场景和资源受限的嵌入式设备。

# 三，实操记录

## 1，温湿度传感器操作实例
要想驱动一个I2C设备，我们需要：
*1.找到传感器命令
2.找到I2C设备
3.利用API编写驱动，包括写命令`write_reg()`、读命令`read()`、获取参数命令…*
打开板载的AHT外设驱动：
*1.打开板上外设AHT32开关
2.因为Kconfig里面关联了，所以不用再次打开软件包
3.查看确认一下
4.搜索rt_vsprintf_full软件包（支持浮点输出）*
接下来就是下载软件包和编写代码。
## 2.MQTT协议（搭配阿里云平台）
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级、基于发布-订阅模式的消息传输协议，适用于资源受限的设备和低带宽、高延迟或不稳定的网络环境。它在物联网应用中广受欢迎，能够实现传感器、执行器和其它设备之间的高效通信。

**特点：**

- **轻量级：**物联网设备通常在处理能力、内存和能耗方面受到限制。MQTT 开销低、报文小的特点使其非常适合这些设备，因为它消耗更少的资源，即使在有限的能力下也能实现高效的通信。

- **可靠：**物联网网络常常面临高延迟或连接不稳定的情况。MQTT 支持多种 QoS 等级、会话感知和持久连接，即使在困难的条件下也能保证消息的可靠传递，使其非常适合物联网应用。

*三种Qos等级：最多一次（QoS0）、至少一次（QoS1）、仅一次（QoS2）
*
- **便于拓展：**如果有设备需要获取某个传感器的消息，只需要订阅这个主题就好了。

### 运行框架：
**Client：**客户端，即我们使用的设备。

使用MQTT的程序或设备。客户端总是通过网络连接到服务端。它可以

- 发布应用消息给其它相关的客户端。
- 订阅以请求接受相关的应用消息。
- 取消订阅以移除接受应用消息的请求。
- 从服务端断开连接。

**Server：**服务端

作为发送消息的客户端和请求订阅的客户端之间的中介。服务端

- 接受来自客户端的网络连接。
- 接受客户端发布的应用消息。
- 处理客户端的订阅和取消订阅请求。
- 转发应用消息给符合条件的已订阅客户端。

**Topic Name：**主题名

附加在应用消息上的一个标签，服务端已知且与订阅匹配。服务端发送应用消息的一个副本给每一个匹配的客户端订阅。

**Subscription：** 订阅

订阅相应的主题名来获取对应的信息。

**Publish：**发布

在对应主题上发布新的消息。

### 阿里云网站：
平台：[平台](https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn](https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn "平台")
### POSIX接口层

POSIX 表示可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface of UNIX，缩写 POSIX），POSIX 标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准，是 IEEE 为要在各种 UNIX 操作系统上运行的软件而定义的一系列 API 标准的总称。

> 文件描述符：`file descriptor`（fd），每一个文件描述符会与一个打开文件相对应，同时，不同的文件描述符也可能指向同一个文件。可以简单理解为它可以帮助我们找到我们需要的文件。
> ![image-20240724224727730](C:\Users\Zero\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20240724224727730.png)

在文件系统中它提供了四个重要的接口：

![fs-mg.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240730/a6b5d417004ae774f878d736c1f1211d.png)

还有一些其他常用的API：

```c
int rename(const char *old, const char *new);//文件重命名
int stat(const char *file, struct stat *buf);//获取文件状态
int `unlink`(const char *pathname);//删除文件
```
## 3.文件系统结合FAL配置W25Q64
首先会在`rt_hw_spi_flash()`（在INIT_COMPONENT_EXPORT）中会把一个`spi20`的spi设备挂载在`spi2`总线上，然后通过`rt_sfud_flash_probe`将这个`spi20`设备跟一个`SPI_FLASH`设备（命名为`W25Q64`）进行绑定。然后在FAL中对这个`SPI_FLASH（W25Q64）`设备进行分区，然后对相应的区创建`BLK设备`。

接着我们对这个`BLK设备`进行格式化（即挑选一种文件系统去管理这个BLK设备），然后将这个格式化好的文件系统进行挂载（分配到对应路径上）这样我们就可以使用组件的`API`对`W25Q64`进行读写了。这里使用了POSIX协议接口，我们只需要使用`open()`、`close()`、`read()`、`write()`就可以完成对文件的读写。也可以用`mkdir()`、`opendir()`、`readdir()`、`closedir()`来对目录进行管理。

*代码示例：*
```c
//记得在menuconfig中开启支持旧版本功能（Support legacy version）
#include <board.h>
#include <rtthread.h>
#include <drv_gpio.h>
#include <dfs_posix.h>//需要添加软件包进这里

//定义要写入的内容
char String[] = "Hello, RT-Thread.Welcom to RSOC!";

//定义接受文件内容的缓冲区
char buffer[100] = {};

void FileSystem_Test(void *parameter)
{
    //文件描述符
    int fd;

//用只写方式打开文件,如果没有该文件,则创建一个文件
    fd = open("/fal/FileTest.txt", O_WRONLY | O_CREAT);

//如果打开成功
    if (fd >= 0)
    {
        //写入文件
        write(fd, String, sizeof(String));

rt_kprintf("Write done.\n");

//关闭文件
        close(fd);
    }
    else
    {
        rt_kprintf("File Open Fail.\n");
    }

//用只读方式打开文件
    fd = open("/fal/FileTest.txt", O_RDONLY);

if (fd>= 0)
    {
        //读取文件内容
        rt_uint32_t size = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    
        if (size < 0)
        {
            rt_kprintf("Read File Fail.\n");
            return ;
        }

//输出文件内容
        rt_kprintf("Read from file test.txt : %s \n", buffer);

//关闭文件
        close(fd);
    }
    else
    {
        rt_kprintf("File Open Fail.\n");
    }
}
//导出命令
MSH_CMD_EXPORT(FileSystem_Test, FileSystem_Test);

static void readdir_sample(void)
{
    DIR *dirp;
    struct dirent *d;

/* 打开 / dir_test 目录 */
    dirp = opendir("/fal");
    if (dirp == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("open directory error!\n");
    }
    else
    {
        /* 读取目录 */
        while ((d = readdir(dirp)) != RT_NULL)
        {
            rt_kprintf("found %s\n", d->d_name);
        }

/* 关闭目录 */
        closedir(dirp);
    }
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(readdir_sample, readdir sample);

/*
#define WIFI_CS GET_PIN(F, 10)
void WIFI_CS_PULL_DOWM(void)
{
    rt_pin_mode(WIFI_CS, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_write(WIFI_CS, PIN_LOW);
}
INIT_BOARD_EXPORT(WIFI_CS GET_PIN);
*/
```