RT-Thread-【2024_RSOC】设备和驱动RT-Thread问答社区

【2024_RSOC】设备和驱动

发布于 2024-07-28 10:54:41 浏览：195 订阅该版

[tocm]

# DAY04
## 一、I/O设备
###  设备介绍
RT-Thread 提供了一套简单的 I/O 设备模型框架，如下图所示，它位于硬件和应用程序之间，共分成三层，从上到下分别是 I/O 设备管理层、设备驱动框架层、设备驱动层。
I/O 设备管理层：
它实现了对设备驱动程序的封装。应用程序通过图中的”I/O设备管理层”提供的标准接口访问底层设备。
设备驱动框架层
它将不同厂家的同类硬件设备驱动中相同的部分抽取出来，将不同部分留出接口，由驱动程序实现。比如说，stm32芯片上的串口和adiuno芯片上的串口可以通过设备驱动框架合成在一起。这样，即使是不同的芯片，用户依然可以用相同接口函数使用。
设备驱动层
它是最接近底层硬件的一层，是真正意义上的对硬件驱动的程序。而且对于操作逻辑简单的设备，可以不经过设备驱动框架层，直接将设备注册到 I/O 设备管理器中。
设备驱动层是一组驱使硬件设备工作的程序，实现访问硬件设备的功能。它负责创建和注册 I/O 设备，对于操作逻辑简单的设备，可以不经过设备驱动框架层，直接将设备注册到 I/O 设备管理器中，使用序列图如下图所示，主要有以下 2 点：
1.设备驱动根据设备模型定义，创建出具备硬件访问能力的设备实例，将该设备通过 rt_device_register() 接口注册到 I/O 设备管理器中。
2.应用程序通过 rt_device_find() 接口查找到设备，然后使用 I/O 设备管理接口来访问硬件。
### 使用和管理
创建和注册
驱动层负责创建设备实例，并注册到 I/O 设备管理器中，可以通过静态申明的方式创建设备实例，也可以用下面的接口进行动态创建：
rt_device_t rt_device_create(int type, int attach_size);
访问硬件操作方法
调用该接口时，系统会从动态堆内存中分配一个设备控制块，大小为 struct rt_device 和 attach_size 的和，设备的类型由参数 type 设定。设备被创建后，需要实现它访问硬件的操作方法。
### 1.获取引脚编号
使用 API
`pin_number = rt_pin_get("PF.9");`
使用宏定义
```c
如果使用 rt-thread/bsp/stm32 目录下的 BSP 则可以使用下面的宏获取引脚编号：
  GET_PIN(F, 9)
```
以PA9为例： （1-1）16+9 = 9，所以在RT里面PA9引脚的编号为9。
### 2.设置引脚模式
引脚在使用前需要先设置好输入或者输出模式，通过如下函数完成：
```c
void rt_pin_mode(rt_base_t pin, rt_base_t mode);
pin:引脚编号
mode:引脚工作模式
#define PIN_MODE_OUTPUT 0x00            /* 输出 */
#define PIN_MODE_INPUT 0x01             /* 输入 */
#define PIN_MODE_INPUT_PULLUP 0x02      /* 上拉输入 */
#define PIN_MODE_INPUT_PULLDOWN 0x03    /* 下拉输入 */
#define PIN_MODE_OUTPUT_OD 0x04         /* 开漏输出 */
```
### 3.设置引脚电平
```c
void rt_pin_write(rt_base_t pin, rt_base_t value);
pin:引脚编号
value:电平逻辑值，可取 2 种宏定义值之一：PIN_LOW 低电平，PIN_HIGH 高电平
```
### 4.读取引脚电平
```c
int rt_pin_read(rt_base_t pin);
pin:引脚编号
返回:PIN_LOW/PIN_HIGH
```
## I2C
访问i2c总线设备
```c
rt_device_find() 根据 I2C 总线设备名称查找设备获取设备句柄
name：总线设备名字
i2c_bus = (struct rt_i2c_bus_device *)rt_device_find(name);
rt_i2c_transfer() 传输数据
bus：总线设备句柄
msgs：待传输的消息
num：元素个数

rt_size_t rt_i2c_transfer(struct rt_i2c_bus_device *bus,
                          struct rt_i2c_msg         msgs[],
                          rt_uint32_t               num);
```
### i2c从设备数据写
```c
rt_size_t rt_i2c_master_send(struct rt_i2c_bus_device *bus,
                             rt_uint16_t               addr,
                             rt_uint16_t               flags,
                             const rt_uint8_t         *buf,
                             rt_uint32_t               count);
bus：I2C 总线设备句柄
flags：标志位，可为上文提到的除 RT_I2C_WR RT_I2C_RD之外的其他标志位，可以进行 “|” 操作
buf：待发送数据缓冲区
count：待发送的数据大小
```
### i2c从设备数据读
```c
rt_size_t rt_i2c_master_recv(struct rt_i2c_bus_device *bus,
                             rt_uint16_t               addr,
                             rt_uint16_t               flags,
                             rt_uint8_t               *buf,
                             rt_uint32_t               count);
bus：I2C 总线设备句柄
addr：从机地址
flags：标志位，可为上文提到的除 RT_I2C_WR RT_I2C_RD之外的其他标志位，可以进行 “|” 操作
buf：待发送数据缓冲区
count：待发送的数据大小
```