“NRF52832DK基础实验”的版本间的差异
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nRF52832DK开发板上设计了丰富实用的外围设备。其中有4路LED,4路按键输入,一路MINI usb转UART,三路PWM RGB灯珠,一路有源蜂鸣器,一路光敏,一路振动马达,TFT显示器接口,NFC标签接口。 | nRF52832DK开发板上设计了丰富实用的外围设备。其中有4路LED,4路按键输入,一路MINI usb转UART,三路PWM RGB灯珠,一路有源蜂鸣器,一路光敏,一路振动马达,TFT显示器接口,NFC标签接口。 | ||
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方便开发者,更快,更容易上手nRF52832芯片的外设操作,为此我们提供和整理nRF52832DK外围电路实验说明。见下表所示。 | 方便开发者,更快,更容易上手nRF52832芯片的外设操作,为此我们提供和整理nRF52832DK外围电路实验说明。见下表所示。 | ||
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+ | {{Note|text=实验源码位于百度云盘归档资料中:归档资料/1-协议栈SDK/谷雨实验源码包/,代码的使用请参考《NRF52832DK入门手册》的蓝牙协议栈SDK一节|type=tips}} | ||
=== LED亮灭实验 === | === LED亮灭实验 === |
2020年3月30日 (一) 20:00的最新版本
nRF52832是Nordic公司推出一款高性能无线SOC芯片,在芯片上可以运行多种协议栈,包括蓝牙BLE,NFC,ANT,802.15.4G,其中BLE协议栈可以支持到BLE5.0。为此谷雨物联推出一款基于nRF52832芯片的开发板,nRF52832DK。
nRF52832DK开发板上设计了丰富实用的外围设备。其中有4路LED,4路按键输入,一路MINI usb转UART,三路PWM RGB灯珠,一路有源蜂鸣器,一路光敏,一路振动马达,TFT显示器接口,NFC标签接口。
方便开发者,更快,更容易上手nRF52832芯片的外设操作,为此我们提供和整理nRF52832DK外围电路实验说明。见下表所示。
实验名称 | 实验所需外设 | 实验简单说明 |
---|---|---|
01_LED亮灭实验 | GPIO | 熟悉GPIO操作 |
02_按键输入实验(poll) | GPIO | 熟悉GPIO操作 |
03_按键输入实验(int) | GPIO边沿中断 | 熟悉GPIO边沿中断 |
04_振动马达实验 | GPIO | 熟悉GPIO操作 |
05_蜂鸣器实验 | GPIO | 熟悉GPIO操作 |
06_RGB实验 | PWM | 熟悉PWM操作 |
07_TFT实验(tft_lcd_144,tft_lcd_130) | SPI | 熟悉SPI操作 |
08_UART收发实验 | UART | 熟悉UART操作 |
09_光照度实验 | ADC | 熟悉ADC操作 |
10_温度实验 | Temperture | 芯片上温度传感器 |
11_Flash操作 | NVMC | 片上Flash操作 |
目录
1 LED亮灭实验
LED亮灭实验是展示nRF52832的GPIO输出配置,使开发者更直观的了解GPIO输出。GPIO输出是熟悉一款MCU的开始。下面将简单的介绍并分析相关代码。在NRF52832DK评估板上有4路LED资源,分别处在PIN17,PIN18,PIN19,PIN20四个引脚上。LED电路原理图,如下图所示。其为低电平有效,即引脚为低电平时LED被点亮,引脚为高电平时LED熄灭。
1.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中01_led_blinkly工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11
12 LED_Init();
13
14 for(;;)
15 {
16 //循环点亮熄灭LED,间隔500ms
17 for( uint8_t i = 0; i < LEDS_NUMBER ; i++)
18 {
19 nrf_gpio_pin_toggle(Leds[i]);
20 nrf_delay_ms(500);
21 }
22 }
23 }
其中LED_Init函数用于初始化LED引脚。将四路LED引脚初始化输出模式,并置高电平,即熄灭LED。
1 //******************************************************************************
2 // fn :LED_Init
3 //
4 // brief : 初始化LED引脚为输出模式,并熄灭LED
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 void LED_Init(void)
10 {
11 uint8_t i = 0;
12
13 //配置LED引脚为输出模式
14 nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);
15
16 //置LED引脚为高电平,即LED灭
17 for(i = 0 ; i < LEDS_NUMBER; i++)
18 {
19 nrf_gpio_pin_set(Leds[i]);
20 }
21 }
LED_START,LED_STOP是两个宏,标记LED开始引脚到LED结束引脚范围。配合nrf_gpio_range_cfg_output函数,可实现批量设置。nrf_gpio_pin_set设置LED引脚输出高电平。
完成LED引脚配置,进入while循环。在循环中遍历所有的LED引脚,翻转引脚高低电平,达到闪烁的目的。nrf_delay_ms函数用于软件延时。nrf_gpio_pin_toggle对引脚电平进行翻转。参数是LED引脚。在nrf_gpio_pin_toggle内部,先读取引脚当前的高低电平状态,然后根据返回的状态进行取反,再设置OUT寄存器。
1.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832的LED便会每500ms依次点亮LED;当四个LED全部点亮后,再以500ms依次熄灭LED,直到全部熄灭。
2 按键输入实验(poll)
01_LED亮灭实验是操作GPIO引脚输出,而本实验是操作GPIO的输入。利用GPIO输入引脚电平变化,来监测按键按下动作。在NRF52832DE评估板上,提供了四路按键资源,分别占用PIN13,PIN14,PIN15,PIN16四个引脚上。按键电路原理图,如下图所示。由原理图可知,按键是低电平有效。当按键按下引脚为低电平,释放时会高电平。注,按键引脚必须要使能引脚上拉功能,否则可能导致触发不可靠。
2.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中02_key_press工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11
12 LED_Init(); //LED 初始化
13 BTN_Init(); //BTN 初始化
14
15 for(;;)
16 {
17 //循环点亮熄灭LED,间隔500ms
18 for( uint8_t i = 0; i < BUTTONS_NUMBER ; i++)
19 {
20 if(BTN_state_get(i))
21 {
22 LED_On(i);
23 }
24 else
25 {
26 LED_Off(i);
27 }
28
29 }
30 nrf_delay_ms(100);
31 }
32 }
在LED_Init函数中调用nrf_gpio_range_cfg_output,将初始化NRF52832DK评估板LED引脚。LED将GPIO引脚初始化为输出。BTN_Init函数中调用nrf_gpio_range_cfg_input按键初始化上拉输入。此实验中只是用GPIO输入,所以只能采用轮询的方式,周期性查询按键引脚电平状态。当按键按下,BTN_state_get函数返回true,否则返回false。
为增加互动性,将用4个LED分别指示4个按键状态。按键按下点亮LED,按键释放熄灭LED。其代码实现如while中的for循环。LED_On点亮指定LED,LED_Off熄灭LED。
2.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832的LED是全灭状态。
- 按下SW1,LED1亮;释放SW1,LED1灭
- 按下SW2,LED2亮;释放SW2,LED2灭
- 按下SW3,LED3亮;释放SW3,LED3灭
- 按下SW3,LED4亮;释放SW4,LED4灭
3 按键中断输入实验(int)
02_按键输入实验是采用轮询方式不断查询引脚电平状态。引脚默认为高电平,当按下按键后,引脚会变成低电平。而此实验将使用nRF52832的GPIOTE边沿中断方式来监测按键动作。中断方式监测按键,带来了高灵敏度,高效率,同时也增加了按键按下不可靠性。主要原因按键按下会产生电平抖动。要求高可靠性可以为此要加入消抖。由02的原理图中可以见,没有硬件上的消抖,所以只能在驱动程序上进行消抖操作(此例程中没加入消抖)。
在例子中,使用了RF52832的GPIOTE功能,GPIOTE与GPIO使用上有所区别。但是如果一个引脚使用了GPIOTE功能,GPIO功能将不启作用,引脚上的所有操作将由GPIOTE支配,直到GPIOTE失能。
NRF52 系列芯片在 GPIO 的基础上引入了任务和事件(GPIOTE)的概念。GPIOTE 能让我们更方便地去操作 GPIO,同时,他还能有效地减少程序的参与、降低 CPU 的负担。
如果开发者要详细了解GPIOTE可以查看nRF52832的芯片手册《nRF52832_OPS.PDF》。《nRF52832 Objective Product Specification v0.6.3》
3.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中03_key_press_int工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 GPIOTE_Init();
12
13 LED_Init(); //LED 初始化
14 BTN_Init(); //BTN 初始化
15
16 for(;;)
17 {
18 //循环,间隔100ms
19 nrf_delay_ms(100);
20 }
21 }
在例程中使用了GPIOTE功能,所以在main函数开始处就初始化GPIOTE驱动(在使用gpiote相关函数之前,一定要先调用gpiote初始化函数nrf_drv_gpiote_init,否则可能产生不可预知问题)。接着配置LED引脚。在代码中提供两种方式,一种与02实验一至,另一种是gpiote方式。它们通过LED_GPOITE宏进行选择编译。这里主要介绍GPIOTE方式。
1 //******************************************************************************
2 // fn :LED_Init
3 //
4 // brief : 初始化LED引脚为输出模式,并熄灭LED
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 void LED_Init(void)
10 {
11 #if defined(LED_GPIOTE)
12 uint8_t i = 0;
13
14 //配置LED引脚为输出模式
15 nrf_drv_gpiote_out_config_t out_config = GPIOTE_CONFIG_OUT_SIMPLE(true);
16
17 //置LED引脚为高电平,即LED灭
18 for(i = 0 ; i < LEDS_NUMBER; i++)
19 {
20 nrf_drv_gpiote_out_init(Leds[i], &out_config);
21 }
22 #else
23 uint8_t i = 0;
24
25 //配置LED引脚为输出模式
26 nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START, LED_STOP);
27
28 //置LED引脚为高电平,即LED灭
29 for(i = 0 ; i < LEDS_NUMBER; i++)
30 {
31 nrf_gpio_pin_set(Leds[i]);
32 }
33 #endif
34 }
nRF52832的GPIOTE只有8个通道,所以每个通道都要进行配置。在LED引脚中,选择简单的输出配置即GPIOTE_CONFIG_OUT_SIMPLE,它是一个宏。是对nrf_drv_gpiote_out_config_t类型成员初始化结构体。其中参数表示引脚配置成GPIOTE时默认引脚状态。 nrf_drv_gpiote_out_init函数将对指定引脚进行GPIOTE_CONFIG_OUT_SIMPLE配置。
1 //******************************************************************************
2 // fn :Btn_Init
3 //
4 // brief : 初始化Btn引脚为输入,全边沿敏感模式
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 void BTN_Init(void)
10 {
11 //创建引脚配置结构
12 nrf_drv_gpiote_in_config_t btn_config = GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_TOGGLE(true);
13 btn_config.pull = NRF_GPIO_PIN_PULLUP;
14 //配置Btn引脚为边沿敏感
15 for(uint8_t i = 0 ; i < BUTTONS_NUMBER ; i++)
16 {
17 nrf_drv_gpiote_in_init(Btns[i], &btn_config, BTN_pin_handler);
18 nrf_drv_gpiote_in_event_enable(Btns[i], true);
19 }
20 }
BTN_Init函数是对按键的引脚进行TOGGLE sense输入配置。其中GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_TOGGLE也宏,是对nrf_drv_gpiote_in_config_t类型成员初始化结构体。参数true表示使用IN_EVENT配置,而非PORT_EVENT。由于按键外部硬件没有上拉,所以这里要配置成上拉,即pull成员变量设置成NRF_GPIO_PIN_PULLUP。
nrf_drv_gpiote_in_init函数将按键引脚配置成GPIOTE_CONFIG_IN_SENSE_TOGGLE模式,同时要传入中断回调函数。最后要调用nrf_drv_gpiote_in_event_enable函数使能引脚IN_EVENT。
中断方式采集按键,是一种异步方式,所以在回调函数中要进行逻辑上的处理。然而在这个例程中,四个按键使用同一个回调函数。所以要在回调函数中要进行按按键识别,包括按键位置识别,还有按键动作。
1 //******************************************************************************
2 // fn :BTN_pin_handler
3 //
4 // brief : BTN引脚边沿中断回调函数
5 //
6 // param : pin -> 引脚号
7 // action -> 极性变化形为
8 //
9 // return : none
10 void BTN_pin_handler(nrf_drv_gpiote_pin_t pin, nrf_gpiote_polarity_t action)
11 {
12 bool flag = false;
13 switch(pin)
14 {
15 case BUTTON_1:
16 case BUTTON_2:
17 case BUTTON_3:
18 case BUTTON_4:
19 flag = true;
20 break;
21 default:
22 break;
23 }
24 if(flag)
25 {
26 uint8_t idx = BTN_Pin_To_Idx(pin);
27 //读取pin电平状态
28 if(nrf_drv_gpiote_in_is_set(pin))
29 {
30 LED_Off(idx); //按键释放,熄灭LED
31 }
32 else
33 {
34 LED_On(idx); //按键按下,点亮LED
35 }
36 }
37 }
其中flag是有效按键动作的标记。只有是BUTTON_1,BUTTON_2,BUTTON_3,BUTTON_4按键才是有效动作。通过nrf_drv_gpiote_in_is_set查询引脚当前电平状态,确定按键是按下,还是释放动作。并根据按键动作,点亮或熄灭LED。
3.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832的LED是全灭状态。
- 按下SW1,LED1亮;释放SW1,LED1灭
- 按下SW2,LED2亮;释放SW2,LED2灭
- 按下SW3,LED3亮;释放SW3,LED3灭
- 按下SW3,LED4亮;释放SW4,LED4灭
4 振动马达实验
在NRF52832DK评估板上,设计有一路振动马达,方便开发者对蓝牙ANCS开发。其直流马达的工作原理不用多介绍,只要给它提供直流电即可工作。MOTOR端的高低电平,将会另三极管打开与关闭,从而控制振动马达工作。MOTOR是连接在nrf52832的P0.12引脚上。
4.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中04_motor工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 Motor_Init();
12 LED_Init();
13
14 for(;;)
15 {
16 //循环点亮熄灭LED,间隔500ms
17 for( uint8_t i = 0; i < LEDS_NUMBER ; i++)
18 {
19 nrf_gpio_pin_toggle(Leds[i]);
20 nrf_gpio_pin_toggle(BSP_MOTOR_0);
21 nrf_delay_ms(500);
22 }
23 }
24 }
main函数与《01_LED亮灭实验》十相似,只是在其基础上添加了MOTOR相关的代码。
Motor_Init函数是对MOTOR引脚进行输出初始化。nrf_gpio_pin_toggle函数是对MOTOR引脚的电平进行翻转,从而输出高低电平,即马达就会振动与关闭。
4.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832的LED便会每500ms依次点亮LED;当四个LED全部点亮后,再以500ms依次熄灭LED,直到全部熄灭。期间,每一次LED状态改变,其马达就会工作一次或关闭一次,间隔时间是500ms。
5 蜂鸣器实验
在NRF52832DK评估板上,设计有一路有源蜂鸣器,方便开发者对蓝牙ANCS开发。其蜂鸣器的工作原理不用多介绍,只要给它提供直流电即可工作。BUZZER端的高低电平,将会另三极管打开与关闭,从而控制蜂鸣器工作。BUZZER是连接在nrf52832的P0.11引脚上。
5.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中05_buzzer工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 Buzzer_Init();
12 LED_Init();
13
14 for(;;)
15 {
16 //循环点亮熄灭LED,间隔500ms
17 for( uint8_t i = 0; i < LEDS_NUMBER ; i++)
18 {
19 nrf_gpio_pin_toggle(Leds[i]);
20 nrf_gpio_pin_toggle(BSP_BUZZER_0);
21 nrf_delay_ms(500);
22 }
23 }
24 }
main函数与《04_振动马达实验》十相似,只是将MOTOR相关代码替换成了BUZZER代码。
Buzzer_Init函数是对BUZZER引脚进行输出初始化。nrf_gpio_pin_toggle函数是对BUZZER引脚的电平进行翻转,从而输出高低电平,即蜂鸣器就会工作与关闭。
5.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832的LED便会每500ms依次点亮LED;当四个LED全部点亮后,再以500ms依次熄灭LED,直到全部熄灭。期间,每一次LED状态改变,其蜂鸣器就会工作一次或关闭一次,间隔时间是500ms。
6 RGB实险
在NRF52832DK评估板上,提供一个RGB调色灯。方便开发者利用NRF52832开发蓝牙RGB灯。RGB调光灯采用三路PWM分别控制三色灯的亮度达到调色目标。在NRF52832芯片中有三个PWM外设,每个外设有4路PWM。NRF52832的PWM外设细节,可以查阅芯片手册。
从原理图可以看出,每路灯都是由三极管控制,所以控制端高电平表示打开,低电平表示关闭。
6.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中06_rgb工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 GPIOTE_Init();
12
13 LED_Init(); //LED 初始化
14 BTN_Init(); //BTN 初始化
15 RGB_PwmInit();
16
17 for(;;)
18 {
19 //循环,间隔100ms
20 nrf_delay_ms(100);
21 }
22 }
在main函数中,RGB_PwmInit是初始化PWM函数。 在RGB_PwmInit函数中,配置了pwm输出引脚,时钟频率,计数方式等。
1 //******************************************************************************
2 // fn :RGB_PwmInit
3 //
4 // brief : 初始化RGB pwm模式
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 void RGB_PwmInit(void)
10 {
11 nrf_drv_pwm_config_t const rgb_config =
12 {
13 .output_pins =
14 {
15 RGB_PWM_R , // channel 0
16 RGB_PWM_G , // channel 1
17 RGB_PWM_B , // channel 2
18 NRF_DRV_PWM_PIN_NOT_USED // channel 3
19 },
20 .irq_priority = APP_IRQ_PRIORITY_LOWEST,
21 .base_clock = NRF_PWM_CLK_1MHz,
22 .count_mode = NRF_PWM_MODE_UP, //向上计数方式
23 .top_value = NRFX_PWM_DEFAULT_CONFIG_TOP_VALUE,
24 .load_mode = NRF_PWM_LOAD_WAVE_FORM, //WaveForm加载方式
25 .step_mode = NRF_PWM_STEP_AUTO
26 };
27
28 nrf_drv_pwm_init(&m_RGB, &rgb_config, rgb_pwm_handler);
29 nrf_drv_pwm_simple_playback(&m_RGB, &m_rgb_seq, 1,
30 NRF_DRV_PWM_FLAG_LOOP);
31 }
nrf_drv_pwm_config_t 是初始化PWM外设配置结构体。在其中设置的pwm输出引脚,中断优先级,时钟频率,计数方式,计数长度,比较值加载方式等。调用nrf_drv_pwm_init初始化函数,传入事件回调函数rgb_pwm_handler,方便开发者监视相关事件及参数修改。在此例程中,回调数主要用来修改相应PWM通道的比较值,实现PWM的占空比从0%到100%变化。改变通道数是通过按键来修改RGB_OP_CH值。
1 //******************************************************************************
2 // fn :rgb_pwm_handler
3 //
4 // brief : rgb pwm事件回调函数
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 static void rgb_pwm_handler(nrf_drv_pwm_evt_type_t event_type)
10 {
11 if (event_type == NRF_DRV_PWM_EVT_FINISHED)
12 {
13 uint16_t *p_channel = NULL;
14 //获取当前wm通道数值地址
15 switch(RGB_OP_CH)
16 {
17 case PWM_R:
18 p_channel = &m_rgb_seq_values.channel_0;
19 break;
20 case PWM_G:
21 p_channel = &m_rgb_seq_values.channel_1;
22 break;
23 case PWM_B:
24 p_channel = &m_rgb_seq_values.channel_2;
25 break;
26 default:
27 return;
28 break;
29 }
30 if(value_dir) //控制修改数据方向。
31 {
32 //UP
33 *p_channel += RGB_MIN_STEP;
34
35 if(*p_channel >= m_rgb_seq_values.counter_top)
36 {
37 *p_channel = m_rgb_seq_values.counter_top;
38 value_dir = false;
39 }
40 }
41 else
42 {
43 //Down
44 *p_channel -= RGB_MIN_STEP;
45 if(*p_channel >= m_rgb_seq_values.counter_top)
46 {
47 *p_channel = 0;
48 value_dir = true;
49 }
50 }
51 }
52 }
RGB_MIN_STEP是每次变化的步长,这里设置为1。value_dir是控制修改数据的方向,当比较值达到最大值或最小值时就会更改方向,使比较值向相反的方向增加或减小。
6.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。会发现评估板的RGB灯会不断的改变颜色。原因是PWMR路的PWM的占空化不断变化所致,如下图PWR所示,而其他二路PWM占空比保持不变。
按键S1,S2,S3分别控制PWM的R,G,B分量。而S4则会暂停PWM的占空比,直到S1,S2,S3按下。
7 TFT显示屏实验
NRF52832DK评估板上,提供一路LCD接口。使用NRF52832的SPI外设。在SPI外设中有两种工作模式,分别为EasyDMA方式,普通DMA模式。使用DMA模式时,开发者要注意。所有使用SPI发送的数据,都必须在RAM中,否则将发生错误。SPI的CPOL与CPHA具体参数及意义,这里将不再详述。详细的细节部分,开发者可以查阅NRF52832的芯片手册。
DIS_BL与DIS_D/C引脚,是TFT屏的控制引脚。DIS_BL是控制背光,DIS_D/C是控制收发数据的属性,是命令数据,还是颜色数据。
7.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中07_tft_spi工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
LCD驱动部分代码说明,在此不会进行说明。开发者可以查看《谷雨显示接口原理说明》,里面详细介绍了屏幕驱动部分。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 LED_Init(); //LED 初始化
12
13 bsp_board_lcd_init();
14 GUI_Init();
15 for(uint8_t i = 0;;)
16 {
17 GUI_SetBkColor(color[i%3]);
18 GUI_Clear();
19 GUI_DispStringAt("SPI lcd Test\r\n",0,0);
20 LED_Toggle(i++%3);
21 nrf_delay_ms(500);
22 }
23 }
在main函数中,bsp_board_lcd_init函数用于初始化SPI外设。在此例子中没有使用EasyDMA模式,而使用普通的SPI模式,具本的宏定义配置在SDK_CONFIG.H中。bsp_board_lcd_init函数中,配置SCK,MOSI,SS引脚,时钟频率,及SPI工作模式,字节方向等。NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG是一个宏,定义了nrf_drv_spi_config_t的结构数据。
1 //******************************************************************************
2 // fn : bsp_board_lcd_init
3 //
4 // brife : init lcd hardware.ex spi, gpio
5 //
6 // param : opt -> 0 OR 1
7 //
8 // return : none
9 void bsp_board_lcd_init(void)
10 {
11 nrf_drv_spi_config_t spi_config = NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG;
12 spi_config.ss_pin = LCD_SPI_SS_PIN;
13 //spi_config.miso_pin = SPI_MISO_PIN; //NOT USED
14 spi_config.mosi_pin = LCD_SPI_MOSI_PIN;
15 spi_config.sck_pin = LCD_SPI_SCK_PIN;
16 spi_config.frequency = NRF_DRV_SPI_FREQ_8M;
17
18 //block mode
19 nrf_drv_spi_init(&spi, &spi_config, NULL, NULL);
20
21 //Config the bl and mode pin to output
22 nrf_gpio_cfg_output(LCD_BL_PIN);
23 nrf_gpio_cfg_output(LCD_MODE_PIN);
24 }
NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG宏定义内容。
1 #define NRF_DRV_SPI_DEFAULT_CONFIG \
2 { \
3 .sck_pin = NRF_DRV_SPI_PIN_NOT_USED, \
4 .mosi_pin = NRF_DRV_SPI_PIN_NOT_USED, \
5 .miso_pin = NRF_DRV_SPI_PIN_NOT_USED, \
6 .ss_pin = NRF_DRV_SPI_PIN_NOT_USED, \
7 .irq_priority = SPI_DEFAULT_CONFIG_IRQ_PRIORITY, \
8 .orc = 0xFF, \
9 .frequency = NRF_DRV_SPI_FREQ_4M, \
10 .mode = NRF_DRV_SPI_MODE_0, \
11 .bit_order = NRF_DRV_SPI_BIT_ORDER_MSB_FIRST, \
12 }
nrf_drv_spi_init函数是正式初始化spi函数。将配置好的config结构转入其中,第三,第四参数是回调函数参数。如果传入回调函数指针,将进行异步数据收发,调用收发函数将立即返回。数据接收完成后,调用回调函数。如果传入NULL,将进行阻塞模式,只有接收完成后,收发函数才会返回。 根据《谷雨显示接口原理说明》要求,要实现SPI发送函数,背光控制函数,数据命令控制函数等,方便显示屏驱动调用。
1 //******************************************************************************
2 // fn : BSP_LcdBL
3 //
4 // brife : set the LCD_BL_PIN pin level
5 //
6 // param : opt -> 0 OR 1
7 //
8 // return : none
9 void BSP_LcdBL(uint8_t opt)
10 {
11 nrf_gpio_pin_write(LCD_BL_PIN, opt? 1 : 0 );
12 }
13 //******************************************************************************
14 // fn : BSP_LcdCD
15 //
16 // brife : set the LCD_MODE_PIN pin level
17 //
18 // param : opt -> 0 OR 1
19 //
20 // return : none
21 void BSP_LcdCD(uint8_t opt)
22 {
23 nrf_gpio_pin_write(LCD_MODE_PIN, opt? 1 : 0 );
24 }
25 //******************************************************************************
26 // fn : BSP_LcdCs
27 //
28 // brife : set the LCD_BL_PIN pin level
29 //
30 // param : opt -> 0 OR 1
31 //
32 // return : none
33 void BSP_LcdCs(uint8_t opt)
34 {
35 //nrf_gpio_pin_write(SPI_SS_PIN, opt ? 1 : 0);
36 }
37
38 uint8_t BSP_LcdSend(uint8_t data)
39 {
40 spi_tmp = data;
41 nrf_drv_spi_transfer(&spi, &spi_tmp, 1, NULL, 0);
42
43 return NRF_SUCCESS;
44 }
45
46 uint8_t BSP_LcdSendMore(uint8_t* buf, uint16_t len)
47 {
48 //单次发送最大255个字节,这里做了相应的分包。
49 uint8_t cnt_max = len >> 7;
50 uint8_t cnt_rest = len & 0x007F;
51 uint8_t i = 0;
52 if(cnt_max)
53 {
54 for( ; i < cnt_max ; i++)
55 {
56 nrf_drv_spi_transfer(&spi, buf + (i << 7), 128, NULL, 0);
57 }
58 }
59 if(cnt_rest)
60 {
61 nrf_drv_spi_transfer(&spi, buf + (i << 7), cnt_rest, NULL, 0);
62 }
63 return NRF_SUCCESS;
64 }
其中BSP_LcdSendMore函数里,将数据包进行了分包处理,因为nrf_drv_spi_transfer的最大长度为255。实现上述函数后,在lcd_gpio.c文件中进行调用。
上述函数只是,LCD驱动运行前的准备。在调用任务显示函数前,一定要先调用GUI_Init函数,它将初始化LCD驱动相关的结构。
7.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
- TFT-LCD-144或TFT-LCD-130显示屏
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时屏幕上,便会交替显示红,绿,蓝三色,同时第一行显示“SPI lcd Test”字样。
8 UART 收发实验
在NRF52832芯片上有一路UART外设。为此NRF52832DK评估板上,通过CH340C将UART与USB相连。这样开发者可以用PC完成UART通信收发实验。串口外设细节部分,这里不做说明。占用芯片引脚为P0.5,P0.6,P0.7,P0.8。
8.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中08_uart工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 //******************************************************************************
2 // fn :main
3 //
4 // brief : 主程序入口
5 //
6 // param : none
7 //
8 // return : none
9 int main(void)
10 {
11 uint8_t len;
12 LED_Init(); //LED 初始化
13 UART_Init(APP_UartEvtHandle); //初始化串口
14
15
16 bsp_board_lcd_init(); //初始化LCD使用的外设,SPI,GPIO
17 GUI_Init(); //初始化LCD
18 GUI_DispStringAt("Uart Test\r\n",0,0); //显示字符
19
20 //串口打印字符串
21 UART_Write("Uart Test\r\n",sizeof("Uart Test\r\n")-1);
22
23 GUI_SetColor(GUI_BLUE);
24 for(;;)
25 {
26 switch(uart_evt.evt_type)
27 {
28 case UART_EVT_RX_TIMEOUT:
29 len = UART_Read(Buf,uart_evt.status);
30 UART_Write(Buf,len); //从串口发出
31 Buf[len] = 0;
32 GUI_DispString((char const*)Buf);
33 uart_evt.evt_type = UART_EVT_NONE;
34 break;
35 default :
36 break;
37 }
38
39 if(GUI_IsFull()) //判断是否为满屏
40 {
41 GUI_Clear(); //清屏
42 GUI_GotoXY(0,0); //回到原点
43 FontColorChange();//改变字体颜色
44 }
45 }
46 }
其中,UART_Init是初始化串口函数,参数是传入的事件回调函数指针,可以为NULL。
1 //******************************************************************************
2 // fn : UART_Init
3 //
4 // brief : 初始化串口
5 //
6 // param : pHandle ->处理串口事件
7 //
8 // return :
9 void UART_Init(uart_user_callback pHandle)
10 {
11 m_uart_callback = pHandle;
12
13 uart_fifo_init();
14 uart_timer_init();
15 //baudrate = 115200
16 nrf_drv_uart_config_t uartConfig = NRF_DRV_UART_DEFAULT_CONFIG;
17 uartConfig.pseltxd = TX_PIN_NUMBER;
18 uartConfig.pselrxd = RX_PIN_NUMBER;
19 //uartConfig.pselcts = CTS_PIN_NUMBER;
20 //uartConfig.pselrts = RTS_PIN_NUMBER;
21
22 nrf_drv_uart_init(&m_Uart,&uartConfig,uart_event_handler);
23
24 nrf_drv_uart_rx(&m_Uart, rxBuf,1);
25 }
在UART_Init函数中,指定串口的TX,RX引脚,不使能流控制。且格式为115200,8,N,1。在调用nrf_drv_uart_init时,传入事件回调函数指针uart_event_handler,即使用导步模式。如果传入NULL,即使用阻塞模式。在uart_event_handler事件回调函数中,监视以下三个事件
- NRF_DRV_UART_EVT_RX_DONE
- NRF_DRV_UART_EVT_ERROR,
- NRF_DRV_UART_EVT_TX_DONE
NRF_DRV_UART_EVT_RX_DONE是接收完成之后产生的事件;NRF_DRV_UART_EVT_ERROR是串口发生错误时产生的事件,其中包括帧错误,无有效停止位等;NRF_DRV_UART_EVT_TX_DONE是发生完成后产生事件。
为有效控制数据帧之间的间隔,这里引入了定时器,用于监控串口接收空闲。其工作原理如下,当接收到有效数据时,打开定时器,在定时时间之内再次接收到数据时,清除定时器记数,从零重新记时。如果超时,则认为此帧数据已经结束,向上层上报接收超时事件,并携带此帧数据长度。定时器的初始化部分,不是此例程的重点,这里不做详细说明。下面将贴出定时器事件回调函数与串口事件回调函数。
1 //******************************************************************************
2 // fn : timer_uart_event_handler
3 //
4 // brief : 定时器事件回调函数
5 //
6 // param : event_type -> 事件类型
7 // p_context -> 事件附加指针
8 //
9 // return : none
10
11 void timer_uart_event_handler(nrf_timer_event_t event_type, void* p_context)
12 {
13 switch (event_type)
14 {
15 case NRF_TIMER_EVENT_COMPARE0:
16 //串口接收超时
17 {
18 uart_user_evt.evt_type = UART_EVT_RX_TIMEOUT; //上报超时事件
19 uart_user_evt.status = UART_BUF_DATA_LEN(&m_RxBuf); //携带数据长度
20 if(m_uart_callback != NULL)
21 {
22 m_uart_callback(&uart_user_evt);
23 }
24
25 }
26 break;
27
28 default:
29 //Do nothing.
30 break;
31 }
32 }
33 //串口事件回调数据
34 static void uart_event_handler(nrf_drv_uart_event_t * p_event, void* p_context)
35 {
36 switch (p_event->type)
37 {
38 case NRF_DRV_UART_EVT_RX_DONE:
39 {
40 //关闭超时定时器
41 nrf_drv_timer_disable(&m_TimerUart);
42 //查询空闲字节
43 if(UART_BUF_FREE_SAPCE_LEN(&m_RxBuf))
44 {
45 //
46 fifo_set(&m_RxBuf,rxBuf);
47 }
48
49 if(UART_BUF_FREE_SAPCE_LEN(&m_RxBuf))
50 {
51 nrf_drv_uart_rx(&m_Uart, rxBuf,1);
52 //启动超时定时器
53 nrf_drv_timer_enable(&m_TimerUart);
54 }
55 else
56 {
57 //没有可用空间
58 uart_user_evt.evt_type = UART_EVT_RX_OVERFLOW;
59 uart_user_evt.status = UART_BUF_SIZE;
60 if(m_uart_callback != NULL)
61 {
62 m_uart_callback(&uart_user_evt);
63 }
64 }
65 }
66 break;
67 case NRF_DRV_UART_EVT_ERROR:
68
69 break;
70 case NRF_DRV_UART_EVT_TX_DONE:
71 {
72 uint8_t tmp;
73 if (uart_data_get(&m_TxBuf,&tmp) == NRF_SUCCESS)
74 {
75 nrf_drv_uart_tx(&m_Uart, &tmp, 1);
76 }
77 else
78 {
79 // Last byte from FIFO transmitted, notify the application.
80 uart_user_evt.evt_type = UART_EVT_TX_EMPTY;
81 if(m_uart_callback != NULL)
82 {
83 m_uart_callback(&uart_user_evt);
84 }
85 }
86 }
87 break;
88 default:
89 break;
90 }
91 }
在timer_uart_event_handler函数中,主要监视定时器的超时事件,向上层上报串口接收超时事件。在uart_event_handler函数中,完成接收与发送工作。为配合串口收发工作,程序中引入了发送与接收缓存 buf_fifo_t结构。read_pos记录获取数据位置,write_pos记录写入数据位置。
1 //******************************************************************************
2 // Name : buf_fifo_t
3 //
4 // brief : 串口接收缓存
5 //
6 typedef struct
7 {
8 uint8_t* pbuf;
9 volatile uint16_t read_pos;
10 volatile uint16_t write_pos;
11 }buf_fifo_t;
为方便使用,同时实现fifo_get与fifo_set两函数。fifo_get 是从read_pos位置读取数据,并更改read_pos;fifo_set 是将数据写入write_pos位置,并更新write_pos。
static __INLINE void fifo_get(buf_fifo_t* pFifo, uint8_t * p_byte)
{
*p_byte = pFifo->pbuf[pFifo->read_pos];
pFifo->read_pos++;
if(pFifo->read_pos >= UART_BUF_SIZE)
{
pFifo->read_pos = 0;
}
}
static __INLINE void fifo_set(buf_fifo_t* pFifo, uint8_t * p_byte)
{
pFifo->pbuf[pFifo->write_pos] = *p_byte;
pFifo->write_pos++;
if(pFifo->write_pos >= UART_BUF_SIZE)
{
pFifo->write_pos = 0;
}
}
完成串口驱动部分后,在main函数中,只要监视UART_EVT_RX_TIMEOUT与UART_EVT_RX_OVERFLOW事件,并在事件处理结构中,对串口数据进行读取并显示。
8.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
- TFT-LCD-144或TFT-LCD-130显示屏
软件准备:
串口助手或相类似的软件
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。打开串口助手,选择相应串口号,通信格式为115200,8,N,1。在串口助手中发送数据,此时NRF52832DK上的LCD显示屏会显示发送的数据,同时串口助手本身也会收到发送的数据。
9 光照度实验
光照度是通过光敏传感器,将光照度转成电信号。在NRF52832DK评估板上,利用光敏元件,将光强度转成电压信号,通过ADC对电压信号进行采集,从而可以测量光照度。其原理图如下图所示。
当光照度增加时,流过Q6的电流变大,从而分得的电压变小;当光照度变小时,流过Q6的电流变小,从而分得的电压变大。所以光照度与电压信号成反比。
NRF52832芯片中8路ADC采集通道。可以配置成单端模式和差分模式。本例程中光敏器件是连接在P0.30引脚上,即ADC通道6。采用单端方式对电压进行采集。
9.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中09_adc工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 int main(void)
2 {
3 LED_Init(); //LED 初始化
4
5 bsp_board_lcd_init(); //LCD 实始化
6 GUI_Init();
7 GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);//设置蓝色背景色
8 GUI_Clear();
9 GUI_SetColor(GUI_RED); //设置红色字体
10 GUI_DispString("ADC Example");
11 LUX_SaadcInit(); //ADC初始化
12
13 for(;;)
14 {
15 #if defined(SAADC_BLOCKING)
16 //发起ADC采集
17 if(nrf_drv_saadc_sample_convert(NRF_SAADC_INPUT_AIN6,m_buffer_pool) == NRF_SUCCESS)
18 {
19 GUI_DisprintfAt(0,32,"ADC:%04d",m_buffer_pool[0]);
20 }
21 #else
22 //发起ADC采集
23 nrf_drv_saadc_sample();
24 #endif
25 LED_Toggle(0); //翻转LED0
26 nrf_delay_ms(500);
27 }
28 }
main函数中,对LED,ADC,LCD进行初始化与设置。ADC具体的初始化在LUX_SaadcInit函数中,对ADC通道进行配置。main函数for循环中,使用nrf_delay_ms延时函数,周期性地触发ADC采集,同时翻转LED0进行指示。 例子中,采用SAADC_BLOCKING宏定义进行编译区分ADC同步采集和ADC异步采集。完成ADC转换后,将结果通过显示屏显示出。
1 void LUX_SaadcInit(void)
2 {
3
4 nrf_saadc_channel_config_t channel_config =
5 NRF_DRV_SAADC_DEFAULT_CHANNEL_CONFIG_SE(NRF_SAADC_INPUT_AIN6);
6 nrf_drv_saadc_init(NULL, saadc_callback);
7
8 nrf_drv_saadc_channel_init(6, &channel_config);
9
10 #ifndef SAADC_BLOCKING
11 nrf_drv_saadc_buffer_convert(m_buffer_pool, SAMPLES_IN_BUFFER);
12 #endif
13 }
LUX_SaadcInit函数中,调用nrf_drv_saadc_init函数初始化ADC,并传入saadc_callback事件回调函数(异步ADC采集使用)。nrf_drv_saadc_channel_init函数对ADC通道6,进行默认配置。其中包括参考源,增益,单端模式,引脚等配置。下面是saadc_callback回调函数的实现,在其中会监视NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE事件(ADC采集转转换完成),并将结果显示在屏幕上。此回调函数调用,只在进行ADC异步转换时,才会被调用。
1 void saadc_callback(nrf_drv_saadc_evt_t const * p_event)
2 {
3 if (p_event->type == NRF_DRV_SAADC_EVT_DONE)
4 {
5 nrf_drv_saadc_buffer_convert(p_event->data.done.p_buffer, SAMPLES_IN_BUFFER);
6
7 }
8 GUI_DisprintfAt(0,32,"ADC:%04d\r\n",p_event->data.done.p_buffer[0]);
9 for(uint8_t i = 1 ; i < SAMPLES_IN_BUFFER ; i++)
10 {
11 GUI_Disprintf("ADC:%04d\r\n",p_event->data.done.p_buffer[i]);
12 }
13 }
9.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
- TFT-LCD-144或TFT-LCD-130显示屏
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832DK上的LCD显示屏会显示光敏器件电压的ADC结果,同时每转换一次,LED0会状态会翻转一次。
10 温度传感器实验
NRF52832芯片内部,自带一个温度传感器,并有线性补尝。它最大的分辨率为0.25度。本实验利用温度传感测量芯片周围环境的温度。它工作不需要外围电路。
温度测量通过触发TASK_START,当完成测量时DATARDY事件将会产生。通过读取TEMP寄存器,读取当前温度。
10.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中10_temp工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 int main(void)
2 {
3 int32_t volatile temp = INT32_MAX;
4 LED_Init(); //LED 初始化
5
6 bsp_board_lcd_init(); //LCD 实始化
7 GUI_Init();
8
9 UpdateLCD(temp);
10
11 for(;;)
12 {
13 NRF_TEMP->TASKS_START = 1; //启动温度测量任务
14 while (NRF_TEMP->EVENTS_DATARDY == 0)
15 {
16 // Do nothing.
17 }
18 NRF_TEMP->EVENTS_DATARDY = 0;
19 //读取温度值
20 temp = (nrf_temp_read() / 4);
21 NRF_TEMP->TASKS_STOP = 1; //停止测量任务
22 UpdateLCD(temp);
23
24 LED_Toggle(0); //翻转LED0
25 nrf_delay_ms(500);
26 }
27 }
在main函数前部,对用到的外设进行初始化,包括LED,LCD。在for循环中,启动,停止温度测量。RNF_TEMP->TASKS_START置1,将启动温度测量,NRF_TEMP->EVENTS_DATARDY是测量完成事件,如果DATARDY事件置1,表明温度测量已经完成。nrf_temp_read函数将读取TEMP寄存器返回当前温度值。其值除以4,即丢弃小数部分。 UpdateLCD函数,用于改变屏幕的内部。其输入参数为当前的温度值。在其内部对温度区间进行划分,小于20度属于NORMAL,显示屏会显示绿色背景;在20到27度之间,属于WARN,显示屏会显示黄色;大于27度,属于EMERGENT,显示屏会显示红色。同时也会显示当前温度值。
1 typedef enum
2 {
3 TEMP_DEFAULT,
4 TEMP_NORMAL,
5 TEMP_WARN,
6 TEMP_EMERGENT
7 }TEMP_RANGE;
1 void UpdateLCD(int32_t temp)
2 {
3 static TEMP_RANGE LEVEL = TEMP_DEFAULT;
4 bool isChange = false;
5 if(temp == INT32_MAX)
6 {
7 LEVEL = TEMP_DEFAULT;
8 isChange = true ;
9 }
10 else
11 {
12 if(temp < 20)
13 {
14 if(LEVEL != TEMP_NORMAL)
15 {
16 LEVEL = TEMP_NORMAL;
17 isChange = true;
18 }
19
20 }
21 else if(temp < 27)
22 {
23 if(LEVEL != TEMP_WARN)
24 {
25 LEVEL = TEMP_WARN;
26 isChange = true;
27 }
28 }
29 else
30 {
31 if(LEVEL != TEMP_EMERGENT)
32 {
33 LEVEL = TEMP_EMERGENT;
34 isChange = true;
35 }
36 }
37 }
38 if(isChange)
39 {
40 switch(LEVEL)
41 {
42 case TEMP_DEFAULT:
43 GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);//设置蓝色背景色
44 break;
45 case TEMP_NORMAL:
46 GUI_SetBkColor(GUI_GREEN);//设置蓝色背景色
47 break;
48 case TEMP_WARN:
49 GUI_SetBkColor(GUI_YELLOW);//设置绿色背景色
50 break;
51 default:
52 GUI_SetBkColor(GUI_RED);//设置红色背景色
53 break;
54 }
55 GUI_Clear();
56 GUI_DispString("Temperture\r\nExample");
57 isChange = false;
58 }
59 if(LEVEL)
60 {
61 GUI_DisprintfAt(0,32,"Temp:%dC",temp);
62 }
63 }
10.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
- TFT-LCD-144或TFT-LCD-130显示屏
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832DK上的LCD显示屏会显示当前的温度值。并根据温度值,显示屏的背景色也会改变。
11 Flash读写操作
一般MCU都有两种类型的存储单元:易失性存储单元和非易失性存储单元。易失性存储单元一般俗称RAM,非易失性存储单元一般俗称ROM。它们的特性这里不做详细说明。本例程中主要描述与操作对象为FLASH,即ROM。在NRF52832芯片中,操作FLASH是通过NVMC控制器进行管理。它们都会被芯片映射到地址空间中,如下图所示。
NRF52832使用Code区域的低地址空间映射Flash,作为代码区域。除了可以存储CPU执行程序外,也可以用于存储数据常量。NRF52832片上共有512K字节大小的Flash,分为128页,每页大小为4K。每页分为8个块,每块大小512字节。
对Flash进行写数据,要先擦除,然后再写入(必须要字对齐)。
11.1 代码分析
开发者打开谷雨物联提供的peripheral文件夹中11_flash_readwrite工程(IAR工程)。
在IAR的Workspace中点开Application,双击main.c文件,打开main.c。
1 int main(void)
2 {
3 clock_config(); //初始化时钟
4
5 LED_Init(); //LED 初始化
6 UART_Init(APP_UartEvtHandle); //初始化串口
7 Flash_info_init();
8 bsp_board_lcd_init(); //初始化LCD使用的外设,SPI,GPIO
9 GUI_Init(); //初始化LCD
10 GUI_DispStringAt("Flash Test\r\n",0,0); //显示字符
11 GUI_SetColor(GUI_BLUE);
12 //串口打印字符串
13 printf("Flash Test\r\n");
14 Flash_info_out();
15 printf(CLI_PROMPT_STRINGS);
16 for(;;)
17 {
18 APP_UartPoll();
19 }
20 }
main函数中,对用到的外设和软件模块进行初始化。其中flash_info_out函数获取芯片的flash信息,包括页数,页大小,flash大小,RAM大小等。
1 static void Flash_info_out(void)
2 {
3 uint32_t codesize = NRF_FICR->CODESIZE;
4 uint32_t codepagesize = NRF_FICR->CODEPAGESIZE;
5 uint32_t ramsize = NRF_FICR->INFO.RAM;
6 uint32_t romsize = NRF_FICR->INFO.FLASH;
7 uint32_t deviceid0 = NRF_FICR->DEVICEID[0];
8 uint32_t deviceid1 = NRF_FICR->DEVICEID[1];
9
10
11 //打印芯片信息
12 printf("FLASH INFO:\r\npage num :%d\r\npage size:%d\r\nram size:%dk\r\nflash size:%dk\r\ndevice id0:0x%08X\r\ndevice id1:0x%08X\r\n",
13 codesize,
14 codepagesize,
15 ramsize,
16 romsize,
17 deviceid0,
18 deviceid1
19 );
20
21 GUI_Disprintf("\r\nPNum:%d\r\n",flash_info.page_num);
22 GUI_Disprintf("PSize:%d\r\n",flash_info.page_size);
23 GUI_Disprintf("Addr:0x%X\r\n",flash_info.opt_addr);
24 }
CLI_PROMPT_STRINGS是命令行提示字符,用于提示命令输入。
#define CLI_PROMPT_STRINGS "\r\nNRF_Flash#:"
所有串口命令处理都在APP_UartPoll函数中。有关串口低层收发处理,此例程中不作说明,开发者可以查看《08_UART收发实验》例程。
1 static int APP_UartPoll(void)
2 {
3 uint8_t len = 0;
4 switch(uart_evt.evt_type)
5 {
6 case UART_EVT_RX_TIMEOUT:
7 case UART_EVT_RX_OVERFLOW:
8 //检查是否将会溢出
9 if((cmd_buf.len + uart_evt.status) > (USER_CMD_MAX_LEN -1))
10 {
11 len = UART_BUF_SIZE - 1 - cmd_buf.len;
12 }
13 else
14 {
15 len = uart_evt.status;
16 }
17 //回显
18 len = UART_Read(cmd_buf.Buf + cmd_buf.len,len);
19 UART_Write(cmd_buf.Buf + cmd_buf.len,len);
20 cmd_buf.len += len;
21 cmd_buf.Buf[cmd_buf.len] = 0;
22
23 //进行命令解析
24 if((cmd_buf.len >= USER_CMD_MAX_LEN) || (strchr((char const*)cmd_buf.Buf,'\r')))
25 {
26 printf("\r\n");
27 if(CLI_Process(cmd_buf.Buf))
28 {
29 printf("error\r\n");
30 }
31 cmd_buf.len = 0;
32 printf(CLI_PROMPT_STRINGS);
33 }
34
35 uart_evt.evt_type = UART_EVT_NONE;
36 break;
37 default :
38 break;
39 }
40 return len;
41 }
串口在收到控制台发来数据后,通过UART_EVT_RX_TIMEOUT事件回调到上层,并将收到数据回显到控制台,以显示开发者输入字符。接下来就是对命令数据进行结束识别。结束条件分为两种:一是最大长度为USER_CMD_MAX_LEN;二是回车换行符。 最终对命令进行解析的是CLI_Process函数。利用strtok库函数对命令数据进行分割,分割字符为空格。所以开发者在命令输入时,要以空格作为分隔。最后将分割的数据与个数传入CMD_ExcuteHandle函数。
1 CMD_CODE_T CLI_Process(uint8_t* buf)
2 {
3 char *pTmp = NULL;
4 char* argv[10];
5 size_t count = 0;
6
7 if(buf == NULL)
8 {
9 //数据内容为空,直接返回
10 return CMD_BAD_BUF;
11 }
12
13 pTmp = (char*)strchr((char const*)buf,'\r');
14 if(pTmp)
15 {
16 *pTmp = '\0';
17 }
18 pTmp = (char*)buf;
19
20 //提取指令返回的参数,此时buf已经遭到破坏
21 while((argv[count] = strtok(pTmp," ")) != NULL)
22 {
23 count++;
24 pTmp = NULL;
25 if(count >=10)
26 {
27 break;
28 }
29 }
30 return CMD_ExcuteHandle(count,argv);
31
32 }
CMD_ExcuteHandle函数会根据输入参数查找命令库。如果查找到将执行命令,否则返回CMD_NOT_FIND。 与命令相关的数据结构如下。
typedef void (*cmd_handler)(size_t argc, char **argv);
typedef struct
{
const char* cmd; //cmd
cmd_handler handler; //handler
}cmd_item_t;
其中cmd是命令名字,handler是命令执行函数。所以开发者,想要实现命令,只要向cmd_item中添加命令名字与处理函数即可,如下。
1 //增加命令条目
2 const cmd_item_t cmd_item[] =
3 {
4 {STRINGIFY(read),Flash_read_cmd},
5 {STRINGIFY(write),Flash_write_cmd},
6 {STRINGIFY(erase),Flash_erase_cmd},
7 {NULL,NULL}
8 };
11.2 实验现象
硬件准备:
- Jlink-Lite仿真器或J-Link仿真器
- NRF52832DK评估板
- TFT-LCD-144或TFT-LCD-130显示屏
编译工程,点击IAR IDE工具栏中绿色三角仿真按钮,IAR便会将程序下载到nRF52832中,点击全速运行即可。此时NRF52832DK上的LCD显示屏会显地当前操作Flash信息,包括页号,此页大小及所在地址。而此时控制台也会收到相应的信息。
开发者可以根据命令条目,输入命令进行简单调试。read -> write -> read。