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【N32G457】用rt_pin_get优雅的点灯

发布于 2022-01-23 19:35:20 浏览：1776 订阅该版

[tocm]

# 【N32G457】用rt_pin_get优雅的点灯

元旦假期报名了[国民技术N32G457 RT-Thread设计大赛](https://club.rt-thread.org/ask/article/3236.html)，7号早上收到了国民技术寄来的开发板。本文的主要内容是8号做的开箱和点灯、以及为N32G457添加rt_pin_get接口支持的过程记录（由于年底比较忙，所以鸽到今天这个才整理了这篇帖子）。

## 开发板简单开箱

前面已经有不少小伙伴开箱过了，这里就直接贴几张图了。

包装盒很大气：

![nations-box.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220123/5c14d6a40e256494e39e3c81e3b347be.jpg.webp)

打开盒子，里面是一个包装袋和一根蓝色USB线：

![n32-tip.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220123/0d6c2f241d78ebe3c0f01f1c178ba30c.jpg.webp)

拆开包装袋就是开发板了：

![n32-board.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220123/2a5bfac96520776939ebf326f4a22f06.jpg.webp)

可以看到，开发板上主控芯片的型号是——**N32G457VEL7**。

## N32G457芯片简介

国民技术官网的简介：

> N32G457系列 (工业互联型) 采用32-bit ARM Cortex-M4内核，集成高达512KB 片内FLASH，144KB SRAM，多达17个高性能模拟器件，18个数字通讯接口，同时集成10/100M以太网接口，数字摄像头接口，内置10余种密码算法硬件加速引擎，支持存储加密、用户分区保护、安全启动等多种安全特性，可广泛应用于网络打印机、3D打印机、门禁考勤系统、LED户外显示屏、工业小型网关、DTU、PLC、充电桩等消费及工业互联应用领域。

以及该系列不同信号芯片的参数表：

![](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220714/145a21381a92069eb374f726be82e55b747ed013.jpg)

本次活动开发板的主控芯片是——**N32G457VEL7**，对照上面的表格，可以知道：

1. 片内Flash容量是512KB，片内SRAM容量是144KB；
2. CPU是ARM Cortex M4，最高频率144MHz；
3. 有80个GPIO；

其他参数也可以在表格上看到。

## 直接通过pin id点灯

RT-Thread Studio创建项目后，简单修改一下`drv_gpio.c`和`main.c`就可以了，具体参考社区这篇帖子： [RT-Thread-国民技术N32G457 io口实验测试，流水灯RT-Thread问答社区 - RT-Thread](https://club.rt-thread.org/ask/article/3294.html)

总结起来就是以下几处修改：

1. `drv_gpio.c`里面的`N32G45X_PIN_NUMBERS`宏的值修改为100；
2. `LED1_PIN`的具体数字参考`drv_gpio.c`里面`pins`数组各成员第一列的值；
3. `PB4`复位的默认功能是`JTAG`复位功能（`NJTRST`），需要重新设置才能作为`GPIO`使用；

改完的`main.c`为：

```c
#include <stdint.h>
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>

#define LED1_PIN   91   // PB5
//#define LED1_PIN   90  // PB4
//#define LED1_PIN   67  // PA8

int main(void)
{
    uint32_t Speed = 200;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_AFIO, ENABLE);
    GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_RMP_SW_JTAG_SW_ENABLE, ENABLE);

/* set LED1 pin mode to output */
    rt_pin_mode(LED1_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);

while (1)
    {
        rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(Speed);
        rt_pin_write(LED1_PIN, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(Speed);
    }
}
```

## 添加rt_pin_get支持

上面的点灯已经可以正常运行了，但是总觉得手动查引脚编号使用起来不是很方便，于是想着能不能像之前的AB32那样——通过`rt_pin_get`接口查询编号？看了一眼`drv_gpio.c`发现`n32_hw_pin_init`函数里面注册的`_n32_pin_ops`没有赋值`get_pin`函数指针，那就意味着——`rt_pin_get`不能直接使用。

于是我在原有代码的基础上实现了一个简单的`n32_get_pin`，实现方式也很简单：

1. 在原有pin上下文`struct pin_index`类型中，添加一个`const char* name`成员；
2. 在`__N32_PIN`宏中，添加对`name`成员值的填充，采用宏拼接的方式实现；
3. 添加`n32_pin_get`函数，函数中遍历`pins`数组，查到`name`匹配的条目后，返回下标；
4. 将`n32_pin_get`函数绑定到`struct rt_pin_ops _n32_pin_ops `变量的`pin_get`函数指针上；

具体修改：

```diff
diff --git a/Libraries/rt_drivers/drv_gpio.c b/Libraries/rt_drivers/drv_gpio.c
index 87975f9..cc81bec 100644
--- a/Libraries/rt_drivers/drv_gpio.c
+++ b/Libraries/rt_drivers/drv_gpio.c
@@ -15,14 +15,14 @@

#ifdef RT_USING_PIN

-#define N32F10X_PIN_NUMBERS 64 //[48, 64, 100, 144 ]
+#define N32F10X_PIN_NUMBERS 100 //[48, 64, 100, 144 ]

#define __N32_PIN(index, rcc, gpio, gpio_index) \
 { \
 0, RCC_##rcc##_PERIPH_GPIO##gpio, GPIO##gpio, GPIO_PIN_##gpio_index \
-, GPIO##gpio##_PORT_SOURCE, GPIO_PIN_SOURCE##gpio_index \
+, GPIO##gpio##_PORT_SOURCE, GPIO_PIN_SOURCE##gpio_index, "P" #gpio "." #gpio_index \
 }
-#define __N32_PIN_DEFAULT {-1, 0, 0, 0, 0, 0}
+#define __N32_PIN_DEFAULT {-1, 0, 0, 0, 0, 0, ""}

/* N32 GPIO driver */
 struct pin_index
@@ -33,6 +33,7 @@ struct pin_index
     uint32_t pin;
     uint8_t port_source;
     uint8_t pin_source;
+    const char* name;
 };

static const struct pin_index pins[] =
@@ -473,6 +474,23 @@ const struct pin_index *get_pin(uint8_t pin)
     return index;
 };

+rt_base_t n32_pin_get(const char *name)
+{
+    rt_base_t i;
+
+    for (i = 0; i < ITEM_NUM(pins); i++)
+    {
+        if (rt_strcmp(pins[i].name, name) == 0)
+        {
+            /* in get_pin function, use pin parameter as index of pins array */
+            return i;
+        }
+    }
+
+    /* refers content of pins array, map to __N32_PIN_DEFAULT */
+    return 0;
+}
+
 void n32_pin_write(rt_device_t dev, rt_base_t pin, rt_base_t value)
 {
     const struct pin_index *index;
@@ -754,6 +772,7 @@ const static struct rt_pin_ops _n32_pin_ops =
     n32_pin_attach_irq,
     n32_pin_dettach_irq,
     n32_pin_irq_enable,
+    n32_pin_get
 };

int n32_hw_pin_init(void)
```

目前这个修改已在github提交PR，并被合并了——本人的第一个RT-Thread PR，虽然有点水。

## 验证rt_pin_get接口

简单修改完成后，测试了一下，工作正常，终于可以优雅的点灯了：

```c
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>

/* defined the LED1 pin: PB5 */
#define LED1_PIN_NAME "PB.5"
rt_base_t led1_pin;

int main(void)
{
    rt_uint32_t delay = 500;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_AFIO, ENABLE);
    GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_RMP_SW_JTAG_SW_ENABLE, ENABLE);

led1_pin = rt_pin_get(LED1_PIN_NAME);

/* set LED1 pin mode to output */
    rt_pin_mode(led1_pin, PIN_MODE_OUTPUT);

while (1)
    {
        rt_pin_write(led1_pin, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(delay);

rt_pin_write(led1_pin, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(delay);
    }
}
```

## 点亮全部LED灯

有了`rt_get_pin`之后，点灯的程序看着舒服多了：

```c
#include "n32g45x.h"
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>

#define ARRAY_SIZE(a) sizeof(a)/sizeof(a[0])

static const char* led_pin_names[] = { "PB.5", "PB.4", "PA.8" };
rt_base_t led_pin_ids[ARRAY_SIZE(led_pin_names)];

int main(void)
{
    rt_size_t i;
    rt_uint32_t delay = 200;

RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_AFIO, ENABLE);
    GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_RMP_SW_JTAG_SW_ENABLE, ENABLE);

for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(led_pin_names); i++)
    {
        rt_base_t pin = rt_pin_get(led_pin_names[i]);
        led_pin_ids[i] = pin;
        rt_pin_mode(pin, PIN_MODE_OUTPUT);
    }

while (1)
    {
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(led_pin_names); i++)
        {
            rt_pin_write(led_pin_ids[i], PIN_HIGH);
            rt_thread_mdelay(delay);

rt_pin_write(led_pin_ids[i], PIN_LOW);
            rt_thread_mdelay(delay);
        }
    }
}
```

## 更优雅的方式——使用RT-Thread主线代码

上面的点灯代码里面还有两行关于`JTAG`的设置，显得不太优雅，不过GitHub上已经有小伙伴修改为KConfig配置了。所以使用最新GitHub代码的话，则可以更加优雅，具体操作步骤如下：

1. 克隆RT-Thread的GitHub代码：`git  clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git`
2. 打开env控制台，跳转到`n32g452xx-mini-system`子目录：`cd bsp/n32g452xx/n32g452xx-mini-system/`
3. 使用`scons`命令创建`RT-Thread Studio`项目：`scons --dist-ide --project-name=n32_blink --project-path=D:\n32_blink`
4. 跳转到刚刚创建的目录内，编译：`cd D:\n32_blink; scons -j 9`