梅科尔工作室-#14天鸿蒙设备开发实战#驱动子系统开发笔记原创精华

zzuliGjq

发布于 2022-8-6 17:13

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HarmonyOS驱动子系统开发

操作GPIO

参考：

HarmonyOS驱动子系统开发—GPIO_哔哩哔哩_bilibili

GPIO API介绍

GPIO（General-purpose input/output）意思为通用输入/输出端口，通用型之输入输出的简称，用于电信号在电路中的输入输出，以方便控制电路部件。通俗地说，就是一些引脚，可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。

wifiiot_gpio.h接口简介

这个.h中包含声明GPIO接口函数，这些功能用于初始化GPIO。

接口名	功能描述
Gpiolnit	初始化GPIO
GpioDeinit	取消初始化GPIO
GpioSetDir	设置GPIO引脚方向
GpioGetDir	获取GPIO引脚方向
GpioSetOutputVal	设置GPIO引脚输出电平值
GpioGetOutputVal	获取GPIO引脚输出电平值

源码在base\iot_hardware\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_gpio.h路径下，可以从案例目录下的BUILD.gn文件中查找

梅科尔工作室-#14天鸿蒙设备开发实战#驱动子系统开发笔记-鸿蒙开发者社区

GpioInit()

unsigned int GpioInit (void )

描述： 初始化GPIO外设
IoSetFunc()

unsigned int IoSetFunc (WifiIotIoName id, unsigned char val )

描述： 设置GPIO引脚复用功能

参数：

名字描述

id 表示GPIO引脚号.

val 表示GPIO复用功能
GpioSetDir()

unsigned int GpioSetDir (WifiIotGpioIdx id, WifiIotGpioDir dir )

描述： 设置GPIO输出方向

参数：

名字描述

id 表示GPIO引脚号

dir 表示GPIO输出方向

名字	描述
id	表示GPIO引脚号.
val	表示GPIO复用功能

wifiiot_gpio_ex.h接口简介

这个.h中包含声明扩展的GPIO接口函数，这些功能用于设置GPIO拉力和驱动器强度。

接口名	功能描述
loSetPull	设置GPIO引脚上拉
loGetPull	获取GPIO引脚上拉
loSetFunc	设置GPIO引脚功能
loGetFunc	获取GPIO引脚功能
IOSetDriverStrength	设置GPIO驱动能力
lOGetDriverStrength	获取GPIO驱动能力

查看LED对应的GPIO引脚

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LED对应的GPIO引脚是GPIO2，通过控制GPIO2输出的的电平信号来实现LED灯的闪烁。

高电平时点亮LED灯。
低电平时熄灭LED灯。

操作GPIO点亮LED

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B1_basic_led_blink\led_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*LED以1S的频率闪烁*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

static void LedTask(void)
{
    //初始化GPIO
    GpioInit();

    //设置GPIO_2的复用功能为普通GPIO
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_GPIO);  // 参数分别表示GPIO引脚号、GPIO复用功能

    //设置GPIO_2为输出模式
    GpioSetDir(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);  // 参数分别表示GPIO引脚号、GPIO输出方向

    while (1)
    {
        //设置GPIO_2输出高电平点亮LED灯
        GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, 1);  // 参数分别表示GPIO引脚号、电平高低（1为高电平、0为低电平）

        //延时1s
        usleep(1000000);

        //设置GPIO_2输出低电平熄灭LED灯
        GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, 0);

        //延时1s
        usleep(1000000);
    }
}

static void LedExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "LedTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 512;
    attr.priority = 25;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)LedTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create LedTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(LedExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定led_example，编译、烧录，按一下复位按键，可以看到开发板上的LED灯以1s的频率闪烁

GPIO扩展实验

源码：

/*读取GPIO的输出模式，读取GPIO的高低电平，*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

static void LedTask(void)
{
    //初始化GPIO
    GpioInit();

    //设置GPIO_2的复用功能为普通GPIO
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_GPIO);  // 参数分别表示GPIO引脚号、GPIO复用功能

    //设置GPIO_2为输出模式
    GpioSetDir(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);  // 参数分别表示GPIO引脚号、GPIO输出方向

    WifiIotGpioDir val = {0};  // 定义变量，存储GPIO输出方向指针的地址

    GpioGetDir(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, &val);  // 读取GPIO的输出模式，并赋值给val
    printf("GPIO_2 Dir is %d\r\n", val);  // 打印，0是输入（WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN），1是输出（WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT）

    WifiIotGpioValue OutputVal = {0};  // 定义变量，存储GPIO高低电平指针的地址

    while (1)
    {
        //设置GPIO_2输出高电平点亮LED灯
        GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, 1);  // 参数分别表示GPIO引脚号、电平高低（1为高电平、0为低电平）
        
        GpioGetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, &OutputVal);  // 读取GPIO的高低电平，并赋值给OutputVal
        printf("GPIO_2 OutputVal is %d\r\n", OutputVal);

        //延时1s
        usleep(1000000);

        //设置GPIO_2输出低电平熄灭LED灯
        GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, 0);

        GpioGetOutputVal(WIFI_IOT_GPIO_IDX_2, &OutputVal);  // 读取GPIO的高低电平，并赋值给OutputVal
        printf("GPIO_2 OutputVal is %d\r\n", OutputVal);

        //延时1s
        usleep(1000000);
    }
}

static void LedExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "LedTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 512;
    attr.priority = 25;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)LedTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create LedTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(LedExampleEntry);

编译、烧录、打印日志

日志如下：

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GPIO中断

GPIO中断API介绍

参考：

(38条消息) 11_GPIO中断_韦东山的博客-CSDN博客_gpio中断

wifiiot_gpio.h接口简介

接口名	功能描述
GpioRegisterlsrFunc	设置GPIO引脚中断功能
GpioUnregisterlsrFunc	取消GPIO引脚中断功能
GpioSetlsrMask	屏蔽GPIO引脚中断功能
GpioSetlsrMode	设置GPIO引脚中断触发模式

GpioRegisterIsrFunc()
unsigned int GpioRegisterIsrFunc (WifiIotGpioIdx id, WifiIotGpioIntType intType, WifiIotGpioIntPolarity intPolarity, GpioIsrCallbackFunc func, char * arg )
描述：

启用GPIO引脚的中断功能。这个函数可以用来为GPIO pin设置中断类型、中断极性和中断回调。

参数：

名字	描述
id	表示GPIO引脚号
intType	表示中断类型，可设置为`WIFI_IOT_INT_TYPE_LEVEL`（电平触发）和`WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE`（边沿触发），电平触发是指GPIO为高电平或低电平时触发，边沿触发是指GPIO电平跳变时触发，即高电平变为低电平（下降沿）或低电平变为高电平（上升沿）
intPolarity	表示中断极性，可设置为`WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW`和`WIFI_IOT_GPIO_EDGE_RISE_LEVEL_HIGH`，如果设置为`WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW`，中断类型为电平触发时，表示低电平触发，中断类型为边沿触发时，表示下降沿触发；设置为`WIFI_IOT_GPIO_EDGE_RISE_LEVEL_HIGH`则相反
func	表示中断回调函数，中断期间执行的函数
arg	表示中断回调函数中使用的参数的指针，可以向中断回调函数传递参数

源码在base\iot_hardware\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_gpio.h路径下

查看按键对应的GPIO引脚

F1和F2按键对应的GPIO引脚是分别是GPIO11和GPIO12，通过检测GPIO的电平信号来判断按键的状态。

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GPIO中断读取按键状态

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B2_basic_button\button_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*按一下F1，LED灯会被点亮，再按一下F2，LED灯会被熄灭*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

static void F1_Pressed(char *arg)
{
    (void)arg;
    GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, 1);  // 设置GPIO引脚为高电平
}
static void F2_Pressed(char *arg)
{
    (void)arg;
    GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, 0);  // 设置GPIO引脚为低电平
}
static void ButtonExampleEntry(void)
{
    GpioInit();  // 初始化GPIO

    //初始化LED灯
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_GPIO);

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);  // 设置GPIO_2为输出模式

    //初始化F1按键，设置为下降沿触发中断
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_11_GPIO);  // 设置GPIO_11的复用功能为普通GPIO

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);  // 设置GPIO_2为输入模式
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);  // 设置GPIO引脚为上拉
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F1_Pressed, NULL);  // 边沿触发，设置GPIO引脚中断功能
    // GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_INT_TYPE_LEVEL, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F1_Pressed, NULL);  // 电平触发，设置GPIO引脚中断功能


    //初始化F2按键，设置为下降沿触发中断
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_12_GPIO);

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F2_Pressed, NULL);
}

APP_FEATURE_INIT(ButtonExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定button_example，编译、烧录，按一下复位按键，按一下F1，LED灯会被点亮，再按一下F2，LED灯会被熄灭

GPIO中断扩展实验

源码

/*通过GpioSetIsrMode改变中断触发模式，通过GpioSetIsrMask屏蔽GPIO引脚中断功能，第一次按下F1、F2都能打印日志，第二次F1按键被按下时不会打印日志，松开之后才会打印出来，再按下F2不会打印出日志*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

static void F1_Pressed(char *arg)
{
    (void)arg;
    GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, 1);  // 设置GPIO引脚为高电平
    printf("This is F1_Pressed\r\n");
    GpioSetIsrMode(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_RISE_LEVEL_HIGH);  // 设置GPIO引脚中断触发模式为上升沿
}
static void F2_Pressed(char *arg)
{
    (void)arg;
    GpioSetOutputVal(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, 0);  // 设置GPIO引脚为低电平
    printf("This is F2_Pressed\r\n");
    GpioSetIsrMask(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, 1);  // 屏蔽GPIO_12引脚中断功能（1为屏蔽，0为不屏蔽）
}
static void ButtonExampleEntry(void)
{
    GpioInit();  // 初始化GPIO

    //初始化LED灯
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_GPIO);

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);  // 设置GPIO_2为输出模式

    //初始化F1按键，设置为下降沿触发中断
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_11_GPIO);  // 设置GPIO_11的复用功能为普通GPIO

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);  // 设置GPIO_2为输入模式
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);  // 设置GPIO引脚为上拉
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F1_Pressed, NULL);  // 边沿触发，设置GPIO引脚中断功能
    // GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_INT_TYPE_LEVEL, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F1_Pressed, NULL);  // 电平触发，设置GPIO引脚中断功能

    //初始化F2按键，设置为下降沿触发中断
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_12_GPIO);

    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);
    GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_12, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, F2_Pressed, NULL);
}

APP_FEATURE_INIT(ButtonExampleEntry);

编译、烧录、打印日志

日志如下：

梅科尔工作室-#14天鸿蒙设备开发实战#驱动子系统开发笔记-鸿蒙开发者社区

PWM输出

参考：

HarmonyOS驱动子系统开发—PWM_哔哩哔哩_bilibili

PWM API介绍

wifiiot_pwm.h接口简介

这个wifiiot_pwm.h中包含声明PWM接口函数

接口名	功能描述
PwmInit	初始化PWM
PwmDeinit	取消初始化PWM
PwmStart	根据输入参数输出PWM
PwmStop	停止PWM输出

原代码在base\iot_hardware\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_pwm.h路径下

PwmStart()
unsigned int PwmStart (WifiIotPwmPort port, unsigned short duty, unsigned short freq)

描述：

根据输入参数输出PWM信号。

参数：

名字描述

port PWM端口号

duty 占空比

freq 分频倍数

名字	描述
port	PWM端口号
duty	占空比
freq	分频倍数

查看LED对应的GPIO引脚

LED对应的GPIO引脚是GPIO2，通过控制GPIO2输出的的电平信号来实现LED灯的闪烁。

高电平时点亮LED灯。
低电平时熄灭LED灯。

输出PWM改变LED亮度

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B3_basic_pwm_led\pwm_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*LED由最暗变亮，变到最亮时，又变灰最暗，循环往复*/
#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_pwm.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

#define PWM_TASK_STACK_SIZE 512
#define PWM_TASK_PRIO 25

static void PWMTask(void)
{
    unsigned int i;

    //初始化GPIO
    GpioInit();

    //设置GPIO_2引脚复用功能为PWM
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_PWM2_OUT);

    //设置GPIO_2引脚为输出模式
    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);

    //初始化PWM2端口
    PwmInit(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2);

    while (1)
    {
        for (i = 0; i < 40000; i += 100)
        {
            //输出不同占空比的PWM波
            PwmStart(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2, i, 40000);  // 参数分别表示PWM端口号、占空比、分频系数

            usleep(10);
        }
        i = 0;
    }
}

static void PWMExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "PWMTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 512;
    attr.priority = 25;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)PWMTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create PWMTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(PWMExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定pwm_example，编译、烧录，按一下复位按键，可以看到LED呼吸的效果，由暗变亮再变到最暗，再重复这个过程

PWM扩展实验

源码：

/*PwmStop和PwmDeinit的使用，使用PwmStop时，可以看到LED灯变得很暗，但是还是在逐渐变亮再变到最暗，以此重复；使用PwmDeinit时，可以看到当LED灯由暗变亮再变暗经过5次后，LED灯保持常亮*/
#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_pwm.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"

#define PWM_TASK_STACK_SIZE 512
#define PWM_TASK_PRIO 25

static void PWMTask(void)
{
    unsigned int i;

    //初始化GPIO
    GpioInit();

    //设置GPIO_2引脚复用功能为PWM
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_2_PWM2_OUT);

    //设置GPIO_2引脚为输出模式
    GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_2, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);

    //初始化PWM2端口
    PwmInit(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2);

    uint8_t j = 0;

    while (1)
    {
        for (i = 0; i < 40000; i += 100)
        {
            //输出不同占空比的PWM波
            PwmStart(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2, i, 40000);  // 参数分别表示PWM端口号、占空比、分频系数
            // PwmStop(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2);  // 停止PWM输出

            usleep(10);
        }
        i = 0;

        j++;
        if (j == 5)
        {
            PwmDeinit(WIFI_IOT_PWM_PORT_PWM2);  // 取消初始化PWM
        }
    }
}

static void PWMExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "PWMTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 512;
    attr.priority = 25;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)PWMTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create PWMTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(PWMExampleEntry);

使用PwmStop时，将PwmDeinit有关语句注释掉，编译、烧录，按一下复位按键，可以看到LED灯在逐渐变亮再变到最暗，但LED灯整体变得很暗，以此重复

使用PwmDeinit时，将PwmStop有关语句注释掉，编译、烧录，按一下复位按键，可以看到当LED灯由暗变亮再变暗经过5次后，LED灯保持常亮，亮度不再变化

ADC采样

参考：

HarmonyOS驱动子系统开发—ADC_哔哩哔哩_bilibili

ADC API介绍

wifiiot_adc.h接口简介

这个wifiiot_adc.h中包含声明ADC接口函数

接口名	功能描述
AdcRead	根据输入参数从指定的ADC通道读取一段采样数据

源码在ohos_bundles\@ohos\iot_controller\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_adc.h路径下

AdcRead()
unsigned int AdcRead (WifiIotAdcChannelIndex channel, unsigned short * data, WifiIotAdcEquModelSel equModel, WifiIotAdcCurBais curBais, unsigned short rstCnt )

描述：

根据输入参数从指定的ADC通道读取一段采样数据

参数：

名字	描述
channel	表示ADC通道
data	表示指向存储读取数据的地址的指针
equModel	表示平均算法的次数
curBais	表示模拟功率控制模式
rstCnt	表示从重置到转换开始的时间计数。一次计数等于334纳秒。值的范围必须从0到0xFF

查看ADC对应的GPIO引脚

本案例将使用板载用户按键F1来模拟GPIO口电压的变化。GPIO_11对应的是ADC Channel 5，所以需要编写软件去读取ADC Channel 5的电压。GPIO对应的哪个ADC通道需要从芯片手册查看。芯片手册参见附件。

梅科尔工作室-#14天鸿蒙设备开发实战#驱动子系统开发笔记-鸿蒙开发者社区

ADC读取GPIO的电压值

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B4_basic_adc\adc_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*当没有按F1键的时候电压约为3.336V，按下F1键未松手的时候电压约为0.223V，松手后电压又变成约为3.336V*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <math.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"
#include "wifiiot_errno.h"
#include "wifiiot_adc.h"

#define ADC_TASK_STACK_SIZE 1024 * 8
#define ADC_TASK_PRIO 24

/***** 获取电压值函数 *****/
static float GetVoltage(void)
{
    unsigned int ret;
    unsigned short data;

    ret = AdcRead(WIFI_IOT_ADC_CHANNEL_5, &data, WIFI_IOT_ADC_EQU_MODEL_8, WIFI_IOT_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 0xff);  // 参数分别表示ADC通道，由GPIO对应的ADC通道确定、存储读取数据的地址的指针、平均算法的次数、模拟功率控制模式，此处为默认模式、从重置到转换开始的时间计数
    if (ret != WIFI_IOT_SUCCESS)
    {
        printf("ADC Read Fail\n");
    }

    return (float)data * 1.8 * 4 / 4096.0;  // 计算出电压值并返回
}

static void ADCTask(void)
{
    float voltage;

    //上拉，让按键未按下时GPIO_11保持高电平状态
    IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_11, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("***************ADC_example*************\r\n");
        printf("=======================================\r\n");

        //获取电压值
        voltage = GetVoltage();
        printf("vlt:%.3fV\n", voltage);

        //延时1s
        usleep(1000000);
    }
}

static void ADCExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "ADCTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = ADC_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = ADC_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)ADCTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("[ADCExample] Falied to create ADCTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(ADCExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定adc_example，编译、烧录，打印日志

日志结果如下：

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当没有按F1键的时候电压约为3.336V，按下F1键未松手的时候电压约为0.223V，松手后电压又变成约为3.336V

I2C总线

参考：

（I2C可以读作“I方C”）

I2C API介绍

wifiiot_i2c.h接口简介

wifiiot_i2c.h中包含声明I2C接口函数

接口名	功能描述
l2clnit	初始化I2C
I2cDeinit	取消l2C初始化
l2cWrite	将数据写入到I2C设备
l2cRead	从I12C设备读取数据

源码见ohos_bundles\@ohos\iot_controller\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_i2c.h

I2cInit()

unsigned int I2cInit (WifiIotI2cIdx id, unsigned int baudrate )

描述：

用指定的频率初始化I2C设备

参数：

名字	描述
id	I2C设备ID
baudrate	I2C频率，一般设置为400000或者100000

I2cWrite()

unsigned int I2cWrite (WifiIotI2cIdx id, unsigned short deviceAddr, const WifiIotI2cData * i2cData )

描述：

将数据写入I2C设备

参数：

名字	描述
id	I2C设备ID
deviceAddr	I2C设备地址
i2cData	表示写入的数据

I2cRead()

unsigned int I2cRead (WifiIotI2cIdx id, unsigned short deviceAddr, const WifiIotI2cData * i2cData )

描述：

从I2C设备读取数据。读取的数据将保存到i2cData指定的地址

参数：

名字	描述
id	I2C设备ID
deviceAddr	I2C设备地址
i2cData	表示要读取的数据指向的指针

wifiiot_i2c_ex.h接口简介

wifiiot_i2c_ex.h中包含声明扩展I2C接口函数

接口名	功能描述
l2cWriteread	向I2C设备发送数据并接受数据响应
l2cSetBaudrate	设置I2C频率

源码见ohos_bundles\@ohos\iot_controller\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_i2c_ex.h

I2cSetBaudrate()

unsigned int I2cSetBaudrate (WifiIotI2cIdx id, unsigned int baudrate )

描述：

为I2C设备设置频率，一般用于代码运行过程中，修改I2C频率

参数：

名字	描述
id	I2C设备ID
baudrate	I2C频率

查看NFC的I2C对应的GPIO引脚

NFC芯片的I2C对应的GPIO引脚是分别是GPIO0和GPIO1，所以需要编写软件使用GPIO_0和GPIO_1产生I2C信号去控制NFC芯片。

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I2C读写NFC芯片

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B5_basic_i2c_nfc\i2c_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*使用具有NFC功能的手机去触碰开发板NFC天线，可以看到手机读出写入的数据*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_errno.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"
#include "wifiiot_i2c.h"
#include "wifiiot_i2c_ex.h"
#include "nfc.h"

#define I2C_TASK_STACK_SIZE 1024 * 8
#define I2C_TASK_PRIO 25

#define TEXT "Welcome to BearPi-HM_Nano!"
#define WEB "harmonyos.com"

static void I2CTask(void)
{
    uint8_t ret;
    GpioInit();  // 初始化GPIO

    //GPIO_0复用为I2C1_SDA
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_0, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_0_I2C1_SDA);

    //GPIO_1复用为I2C1_SCL
    IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_1, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_1_I2C1_SCL);

    //baudrate: 400kbps
    I2cInit(WIFI_IOT_I2C_IDX_1, 400000);

    I2cSetBaudrate(WIFI_IOT_I2C_IDX_1, 400000);  // 为I2C设备设置频率，一般用于代码运行过程中，修改I2C频率

    printf("I2C Test Start\n");

    ret = storeText(NDEFFirstPos, (uint8_t *)TEXT);  // 写入文本文件到第一个位置，参数分别表示写的位置（可以是NDEFFirstPos、NDEFMiddlePos、NDEFLastPos三个位置，所以要保证I2C写入三个以内的数据）、写入的内容，写入成功则返回1
    if (ret != 1)
    {
        printf("NFC Write Data Falied :%d ", ret);
    }
    ret = storeUrihttp(NDEFLastPos, (uint8_t *)WEB);  // 写入http网址到最后一个位置，参数分别表示写的位置、写入的内容，写入成功则返回1。如果要在手机触碰I2C芯片的时候，手机自动打开网页，则要将http网址写入到第一个位置
    if (ret != 1)
    {
        printf("NFC Write Data Falied :%d ", ret);
    }
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("***********I2C_NFC_example**********\r\n");
        printf("=======================================\r\n");
        printf("Please use the mobile phone with NFC function close to the development board!\r\n");
        usleep(1000000);
    }
}

static void I2CExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "I2CTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = I2C_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = I2C_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)I2CTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create I2CTask!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(I2CExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定i2c_example，编译、烧录，烧录到开发板上后按一下开发板复位按键，之后将具有NFC功能的手机去触碰开发板NFC天线，可以看到手机已经读出了写入的数据

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如何查看手机是否具有NFC功能，可参考如何查看手机有没有NFC功能_百度知道 (baidu.com)，

UART读写

参考：

UART API介绍

通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通常称作UART），是一种串行、异步、全双工的通信协议，在嵌入式领域应用的非常广泛。

wifiiot_uart.h接口简介

wifiiot_uart.h中包含声明UART接口函数

源码在base\iot_hardware\interfaces\kits\wifiiot_lite\wifiiot_uart.h路径下

接口名	功能描述
Uartlnit	初始化UART
UartDeinit	取消UART初始化
UartRead	从UART读取数据
UartWrite	将数据写入UART
UartSetFlowCtrl	设置UART流控制

UartInit()

unsigned int UartInit (WifiIotUartIdx id, const WifiIotUartAttribute * param, const WifiIotUartExtraAttr * extraAttr)

描述：

配置一个UART设备。
参数：

名字	描述
id	UART端口号
param	表示基本UART属性
extraAttr	表示扩展UART属性

UartWrite()

int UartWrite (WifiIotUartIdx id, const unsigned char * data, unsigned int dataLen)

描述：
将数据写入UART设备，也就是通过UART来发送数据

参数：

名字	描述
id	UART端口号
data	表示指向要写入数据的起始地址的指针
dataLen	表示读取数据的长度

UartRead()

int UartRead (WifiIotUartIdx id, unsigned char * data, unsigned int dataLen)

描述：

从UART设备读取数据。

参数：

名字	描述
id	UART端口号
data	表示指向要读取数据的起始地址的指针
dataLen	表示读取数据的长度

查看UART1对应的GPIO引脚

UART1对应的GPIO引脚是分别是GPIO5和GPIO6，将使用GPIO5和GPIO6进行UART数据的收发。

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UART读写数据

源码在applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\B6_basic_uart\uart_example.c路径下，以下添加了部分注释：

/*UART读出写入的数据*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_errno.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"
#include "wifiiot_adc.h"
#include "wifiiot_uart.h"

#define UART_TASK_STACK_SIZE 1024 * 8
#define UART_TASK_PRIO 25
#define UART_BUFF_SIZE 1000

static const char *data = "Hello, BearPi!\r\n";

static void UART_Task(void)
{
    uint8_t uart_buff[UART_BUFF_SIZE] = {0};
    uint8_t *uart_buff_ptr = uart_buff;
    uint32_t ret;

    // 基本UART属性
    WifiIotUartAttribute uart_attr = {

        //baud_rate: 9600
        .baudRate = 9600,  // 波特率，这个波特率要和接到UART端口上的设备波特率匹配

        //data_bits: 8bits
        .dataBits = 8,  // 数据位
        .stopBits = 1,  // 停止位
        .parity = 0,  // 奇偶校验位
    };

    //Initialize uart driver
    ret = UartInit(WIFI_IOT_UART_IDX_1, &uart_attr, NULL);  // 参数分别表示UART的端口号、UART基本的属性、UART扩展属性
    if (ret != WIFI_IOT_SUCCESS)
    {
        printf("Failed to init uart! Err code = %d\n", ret);
        return;
    }
    printf("UART Test Start\n");
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("*************UART_example**************\r\n");
        printf("=======================================\r\n");

        //通过串口1发送数据
        UartWrite(WIFI_IOT_UART_IDX_1, (unsigned char *)data, strlen(data));  // 参数分别表示UART的端口号、要写入数据的起始地址的指针、数据的长度

        //通过串口1接收数据。将开发板上的UART1_RXD和UART1_TXD短接，可以实现自发自收的功能
        UartRead(WIFI_IOT_UART_IDX_1, uart_buff_ptr, UART_BUFF_SIZE);// 参数分别表示UART的端口号、要接收数据的起始地址的指针、能够读取的最大数据长度

        printf("Uart1 read data:%s", uart_buff_ptr);
        usleep(1000000);
    }
}

static void UART_ExampleEntry(void)
{
    // 创建一个任务
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "UART_Task";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = UART_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = UART_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)UART_Task, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("[ADCExample] Falied to create UART_Task!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(UART_ExampleEntry);

修改applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample路径下的BUILD.gn文件，指定uart_example，编译、烧录，烧录到开发板上后将开发板上的UART1_RXD和UART1_TXD短接，以实现自发自收的功能，能够看到效果，之后按一下开发板复位按键，打印日志

日志结果如下：

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本章学习中的案例源码及BearPi_HM Nano 芯片手册见附件。

感悟

驱动子系统开发的学习相较于内核开发部分的学习要轻松许多，但是本部分的I2C总线部分，中间讲解NFC驱动的部分还是有些不理解，属于勉强能够接受，因为本人还未系统的学习过关于物联网、通讯等相关的理论知识，博客中解释不到位的地方或者是错误还请各位大佬指正，以后的学习中我有更深的理解我也会再进行补充。

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驱动子系统开发案例源码及芯片手册.zip 601.91K 52次下载

已于2022-8-6 17:15:44修改

6条回复

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Whyalone

推荐两个专栏，可以帮助你深入学习子系统：

开鸿OpenHarmony学院

https://ost.51cto.com/column/73

鸿蒙内核源码分析

https://ost.51cto.com/column/34

2022-8-9 09:54:50

红叶亦知秋

楼主既然没有系统学过物联网、通讯等相关的理论知识，那这些总结都是通过网上学习的吗？

2022-8-9 09:56:23

zzuliGjq 回复了 Whyalone

推荐两个专栏，可以帮助你深入学习子系统：开鸿OpenHarmony学院 https://ost.51cto.com/column/73 鸿蒙内核源码分析 https://ost.51cto.com/column/34

多谢多谢

2022-8-9 12:52:30

zzuliGjq 回复了红叶亦知秋

楼主既然没有系统学过物联网、通讯等相关的理论知识，那这些总结都是通过网上学习的吗？

是的，网上资料挺全的

2022-8-9 12:53:43

梅科尔IoT阿阳

干的漂亮哦哥！

2022-8-10 13:30:44

zzuliGjq 回复了梅科尔IoT阿阳

干的漂亮哦哥！

2022-8-10 13:52:34

51CTO

51CTO博客

51CTO学堂

梅科尔工作室-#14天鸿蒙设备开发实战#驱动子系统开发笔记 原创 精华

HarmonyOS驱动子系统开发

操作GPIO

GPIO API介绍

wifiiot_gpio.h接口简介

wifiiot_gpio_ex.h接口简介

查看LED对应的GPIO引脚

操作GPIO点亮LED

GPIO扩展实验

GPIO中断

GPIO中断API介绍

wifiiot_gpio.h接口简介

查看按键对应的GPIO引脚

GPIO中断读取按键状态

GPIO中断扩展实验

PWM输出

PWM API介绍

wifiiot_pwm.h接口简介

查看LED对应的GPIO引脚

输出PWM改变LED亮度

PWM扩展实验

ADC采样

ADC API介绍

wifiiot_adc.h接口简介

查看ADC对应的GPIO引脚

ADC读取GPIO的电压值

I2C总线

I2C API介绍

wifiiot_i2c.h接口简介

I2cInit()

I2cWrite()

I2cRead()

wifiiot_i2c_ex.h接口简介

I2cSetBaudrate()

查看NFC的I2C对应的GPIO引脚

I2C读写NFC芯片

UART读写

UART API介绍

wifiiot_uart.h接口简介

UartInit()

UartWrite()

UartRead()

查看UART1对应的GPIO引脚

UART读写数据

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