嵌入式开发入门到放弃的关键时刻

ゝ一纸荒年。 2022-09-13 00:25 179阅读 0赞

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编排 | strongerHuang

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从入门到放弃是一个煎熬的过程，一旦入门，这个煎熬过程就会慢慢得到缓解，那么，怎样才算入门了呢？

嵌入式开发，我觉得能独立完成点灯“项目”，就算入门了。那么，本文带你看看**51、**[**STM32**][STM32]**、**[**Linux**][Linux]点灯有什么区别？

**51点灯**

51点灯，是很多单片机初学者的首选，难度也是相对比较低的。

准备工作：

*  **51开发板（以STC51单片机为例）**
 *  **Keil C51、STC-ISP下载软件**

51单片机开发，通常是直接操作寄存器，比如P1\_0对应LED的IO口。

源代码：

#include <reg51.h>
    
    
    sbit LED = P1^0;
    
    
    void main()
    {
        LED = 0;
    
    
        while(1);
    }

**STM32点灯**

相对于51点灯，STM32点灯难度系数要大一点，因为STM32外设资源更多，启动文件更复杂，很多新手看到之后直接就放弃了。

其实，也很简单，下面分别通过**寄存器**和**标准外设库**点灯，你就知道明白了。

准备工作：

*  **STM32开发板**
 *  [**Keil MDK**][Keil MDK]**、**[**ST-LINK Utility下载软件**][ST-LINK Utility]

**1.寄存器版本**

直接操作寄存器，需要深入理解每个寄存器每个bit位的含义（不建议初学者一开始就学寄存器），而且，源码看起来比较多：

#include "stm32f4xx.h"
    
    
    /* 主函数*/
    int main(void)
    {
        /*开启 GPIOH 时钟，使用外设时都要先开启它的时钟*/
        RCC_AHB1ENR |= (1<<7);
    
    
        /* LED 端口初始化 */
        /*GPIOH MODER10 清空*/
        GPIOH_MODER &= ~( 0x03<< (2*10));
    
    
        /*PH10 MODER10 = 01b 输出模式*/
        GPIOH_MODER |= (1<<2*10);
    
    
        /*GPIOH OTYPER10 清空*/
        GPIOH_OTYPER &= ~(1<<1*10);
    
    
        /*PH10 OTYPER10 = 0b 推挽模式*/
        GPIOH_OTYPER |= (0<<1*10);
    
    
        /*GPIOH OSPEEDR10 清空*/
        GPIOH_OSPEEDR &= ~(0x03<<2*10);
    
    
        /*PH10 OSPEEDR10 = 0b 速率 2MHz*/
        GPIOH_OSPEEDR |= (0<<2*10);
    
    
        /*GPIOH PUPDR10 清空*/
        GPIOH_PUPDR &= ~(0x03<<2*10);
    
    
        /*PH10 PUPDR10 = 01b 上拉模式*/
        GPIOH_PUPDR |= (1<<2*10);
    
    
        /*PH10 BSRR 寄存器的 BR10 置 1，使引脚输出低电平*/
        GPIOH_BSRR |= (1<<16<<10);  //点灯
    
    
        while (1);
    }

**2.标准外设库版本**

标准外设库，就是ST官方已经把寄存器进行封装过一次，你直接调用函数借口即可。

#include "stm32f10x.h"
    
    
    /*  LED时钟端口、引脚定义*/
    #define LED_PORT       GPIOC   
    #define LED_PIN       GPIO_Pin_0
    #define LED_PORT_RCC            RCC_APB2Periph_GPIOC
    
    
    void LED_Init()
    {
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;        //定义结构体变量
    
    
        RCC_APB2PeriphClockCmd(LED_PORT_RCC, ENABLE);
    
    
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN;                //选择你要设置的IO口
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //设置推挽输出模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;       //设置传输速率
        GPIO_Init(LED_PORT,&GPIO_InitStructure);              //初始化GPIO 
    
    
        GPIO_SetBits(LED_PORT, LED_PIN);                       //将LED端口拉高，熄灭LED
    }
    
    
    int main()
    {  
      LED_Init();
      GPIO_ResetBits(LED_PORT,GPIO_Pin_0);//点灯
    
    
        while(1);
    }

**Linux点灯**

Linux点灯，相对来说就更复杂了。当然，有一些已经搭建好的环境，就相对简单一点，也比较容易。如果自己一步一步移植系统、写驱动···就很复杂。

**1.树莓派**

我们这里以【开源库wiringPi】为例：

1.  下载U-boot源码，配置、编译；
2.  下载Linux内核、配置、编译（一般开发板都会有现成的配置文件）；
3.  制作跟文件系统；（以上三个步骤，如果没有一定的Linux基础，可以使用一键烧写）
4.  移植开源库WiringPi；
5.  查看电路图找到LED对应的引脚，程序需要用到引脚号；
6.  编码、交叉编译；
7.  下载运行。

准备工作做好之后，点灯的源码就比较简单：

#include <wiringPi.h>
    
    
    int main(void)
    {
        wiringPiSetup() ;
        pinMode (7, OUTPUT);
        gitalWrite(7, HIGH);
        while(1);
    }

**2.Linux驱动点灯**

在所有的点灯方法中，这个方法难度系数极高，涵盖了嵌入式开发从上层应用到底层驱动。步骤涉及了**驱动代码编写、Linux内核模块添加、移植操作系统、Linux应用程序编写**。

这里分享一下mini2440经典LED驱动源码：

#include <linux/init.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/fs.h>
    #include <linux/miscdevice.h>
    #include <linux/ioctl.h>
    #include <linux/gpio.h> 
    #include <mach/regs-gpio.h> 
    #include "led.h" 
    
    
    static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
    {  
        s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB(5), S3C2410_GPIO_OUTPUT);
        s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);   
        return 0;
    } 
    
    
    static int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
    {  
        switch (cmd) {  
            case LED_ON:    
                s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 0);    
                return 0;  
            case LED_OFF:    
                s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB(5), 1);    
                return 0;  
            default:    
                return -EINVAL;  
            }
    } 
    
    
    static struct file_operations led_fops = {  
        .owner = THIS_MODULE,  
        .open = led_open,  
        .ioctl = led_ioctl,
    }; 
    
    
    static struct miscdevice led_misc = {  
        .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,  
        .name = "led",  
        .fops = &led_fops,
    }; 
    
    
    static int led_init(void){  
        return misc_register(&led_misc);
    } 
    
    
    static void led_exit(void){  
        misc_deregister(&led_misc);
    } 
    
    
    MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
    module_init(led_init);
    module_exit(led_exit);

驱动写了，然后就是应用层代码：

#include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/ioctl.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    #include "led.h" 
    
    
    int main(void){        
        int fd;         
        fd = open("/dev/led", O_RDWR);         
        if (fd < 0) {                
            printf("No such device!\n");                
            return -1;        
        }         
        while (1) {                
            ioctl(fd, LED_ON);                
            sleep(1);                
            ioctl(fd, LED_OFF);                
            sleep(1);        
            }         
    
    
        close(fd);         
        return 0;
    }

**最后**

点灯是基础，如果你从事嵌入式开发，我觉得这些点灯是最基础的第一步。

可能第一步很难，但走过第一步，相信下一步就会变得更容易。

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[STM32]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4MDI4MDE5Ng==&mid=2247502904&idx=3&sn=c42a2f88226fda826e097c90c9dbb655&scene=21#wechat_redirect
[Linux]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4MDI4MDE5Ng==&mid=2247499317&idx=5&sn=94743b802b5960951f9d667b2a796ef6&scene=21#wechat_redirect
[Keil MDK]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxNjgxMDE4OQ==&mid=2247485113&idx=3&sn=68c0e72bc6a3087160cc0ddac2300674&scene=21#wechat_redirect
[ST-LINK Utility]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxNjgxMDE4OQ==&mid=2247484778&idx=2&sn=158ca31f7d91fb1dd92617f5cedf41f9&scene=21#wechat_redirect
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