LiteOS裸机驱动移植05-E53_SF1扩展板驱动及使用

1.E53_SF1扩展板及其驱动

关于E53标准接口

E53接口标准的E取自扩展（Expansion）的英文首字母，板子的尺寸为5×3cm，故采用E53作为前缀来命名尺寸为 5cm*3cm 类型的案例扩展板，任何一款满足标准设计的开发板均可直接适配E53扩展板。

E53扩展板是根据不同的应用场景来设计的，以最大的程度在扩展板上还原真实应用场景，不同案例的扩展板根据不同的应用场景来命名后缀。例如：E53_SC1，SC是智慧城市（Smart City）的缩写，SC1表示的是智慧城市中的智慧路灯，再比如SC2则表示的是智慧城市中的智慧井盖。

E53扩展接口在电气特性上，包含了常用的物联网感知层传感器通信接口，比如5V、3.3V、GND、SPI、UART、IIC、ADC、DAC等等，可以适配各种传感器，还留有4个普通GPIO，如图：

E53_SF1智慧消防扩展板

E53_SF1扩展板采用了E53标准接口，包含了一个可燃气体传感器MQ-2，一个无源蜂鸣器，一个LED，其中无源蜂鸣器使用定时器输出PWM信号控制，LED使用普通GPIO控制，可燃气体传感器的数据使用ADC读取。

2. 移植E53_SF1驱动到LiteOS

复制裸机驱动文件到LiteOS工程

本文中所使用的驱动文件，直接将用于产生PWM的定时器TIM16初始化配置代码和ADC初始化配置代码，所以无需复制其它底层文件。

IoT-Studio中提供的默认工程已经包含了该驱动文件，无需再次添加，如图：

添加驱动文件路径

因为 LiteOS 的整个项目工程使用 make 构建，所以复制驱动文件之后，需要添加驱动文件的路径到 makefile 中，加入编译。

之前我们都是在project.mk中直接添加，这里我们使用一种更加简便有效的方法，直接在user_demo.mk中配置，只有当开启了该demo后，才会添加这些驱动文件路径，不会造成冲突：

在user_demo.mk中添加如下代码：

#example for e53_sf1_driver_demo
ifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "e53_sf1_driver_demo")
    user_hardware_src = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1/*.c} 
    user_hardware_inc = -I ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Hardware/E53_SF1}
endif	

添加位置如下：

至此，复制文件到LiteOS工程中，并将新复制的文件路径添加到makefile中，如果开启了该demo，则加入工程编译，就完成了驱动的移植。

3. E53_SF1裸机驱动的使用

初始化E53_SF1扩展板

在第一篇文章中详细的讲述了在LiteOS中初始化设备的两种方式：

• 在系统启动调度之前初始化：设备在系统中随时可被任意任务使用
• 在任务中初始化：设备一般只在该任务中被使用

本文中移植的 E53_SF1 扩展板驱动，不需要多个任务去操作，只需要传感器数据采集任务操作即可，所以初始化放在数据采集任务中。

操作E53_SF1扩展板

接下来首先创建一个文件夹（如果已有，不用再次创建），用于存放本系列教程实验的代码：

在该文件夹中创建一个文件：

编写代码:

#include <osal.h>
#include "lcd.h"
#include "E53_SF1.h"

/* 存放E53_SF1扩展板传感器数据，可在E53_SF1.h中查看定义 */
E53_SF1_Data_TypeDef E53_SF1_Data;

/* 用于数据采集和数据处理任务间同步的信号量 */
osal_semp_t sync_semp;

/* 数据采集任务-低优先级 */
static int data_collect_task_entry()
{
    /* 初始化扩展板 */
    Init_E53_SF1();

    while (1)
    {
        /* 读取扩展板板载数据，存到数据结构体E53_SF1_Data中 */
        E53_SF1_Read_Data();

        /* 数据读取完毕，释放信号量，唤醒数据处理任务 */
        osal_semp_post(sync_semp);

        /* 任务睡眠2s */
        osal_task_sleep(2*1000);
    }
}

/* 数据处理任务-高优先级 */
static int data_deal_task_entry()
{
    /* smoke_value- 当次数据，old-smoke_value-上次数据 */
	int smoke_value = 0, old_smoke_value = 0;

    /* LCD清屏，防止干扰显示 */
    LCD_Clear(WHITE);

    while (1)
    {
        /* 等待信号量，未等到说明数据还未采集，阻塞等待 */
        osal_semp_pend(sync_semp, cn_osal_timeout_forever);

        /* 信号量等待，被唤醒，开始处理数据 */
        old_smoke_value = smoke_value;
        smoke_value = (int)E53_SF1_Data.Smoke_Value;
        printf("Smoke Value is %d
", smoke_value);
        LCD_ShowString(10, 100, 200, 16, 16, "Smoke Value is:");
        LCD_ShowNum(140, 100, smoke_value, 5, 16);

        /* 阈值为100，自动打开或关闭LED或蜂鸣器 */
        if(old_smoke_value < 100 && smoke_value > 100)
        {
            E53_SF1_LED_StatusSet(ON);
            E53_SF1_Beep_StatusSet(ON);
            printf("Beep and Light ON!
");
        }
        else if(old_smoke_value > 100 && smoke_value < 100)
        {
            E53_SF1_LED_StatusSet(OFF);
            E53_SF1_Beep_StatusSet(OFF);
            printf("Beep and Light OFF!
");
        }
    }
}

/* 标准demo启动函数，函数名不要修改，否则会影响下一步实验 */
int standard_app_demo_main()
{
    /* 创建信号量 */
    osal_semp_create(&sync_semp, 1, 0);
    
    /* 数据处理任务的优先级应高于数据采集任务 */
    osal_task_create("data_collect",data_collect_task_entry,NULL,0x400,NULL,3);
    osal_task_create("data_deal",data_deal_task_entry,NULL,0x400,NULL,2);
    return 0;
}

然后按照之前的方法，在 user_demo.mk 中将e53_sf1_driver_demo.c文件添加到makefile中，加入编译:

最后在.sdkconfig中配置开启宏定义：

编译，烧录，即可看到实验现象。

LCD屏幕上显示当前传感器采集的烟感值，并且每2s更新一次。

当烟感值高于100时，E53_SF1扩展板的LED灯自动点亮，蜂鸣器开始鸣叫：

当烟感值低于100时，E53_SF1扩展板的LED灯自动熄灭，蜂鸣器关闭鸣叫：

另外，打开IoT-Studio自带的串口终端，可以查看到串口输出的工作信息：

linkmain:V1.2.1 AT 09:31:53 ON Dec  8 2019 

Smoke Value is 0
WELCOME TO IOT_LINK SHELL
LiteOS:/>Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 0
Smoke Value is 279
Beep and Light ON!
Smoke Value is 103
Smoke Value is 88
Beep and Light OFF!
Smoke Value is 0
Smoke Value is 278
Beep and Light ON!
Smoke Value is 27
Beep and Light OFF!
……