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驱动可配置化开发 --- LED驱动

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楼主
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
LED, LED驱动, 代码
本博客中示例代码下载路径: https://github.com/maziot-stm32/A1/releases/tag/v0.6


作者：mz8023yt
链接：https://www.jianshu.com/p/3b332a82b0f1
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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沙发
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:26 | 只看该作者
驱动可配置化开发
前面已经提到了代码要分层, 便于理解和阅读代码. 这里针对其中的驱动层引入一个新的概念, 驱动可配置化开发.

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板凳
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:27 | 只看该作者
何为可配置化开发, 举个最简单的例子:
原来我的 STM32F103RC 小板子(简称A1设备)上 PA8 和 PD2 接了一个 LED 灯, 现在我重新画了一个板子(简称C3设备), 用的依然是 F103RC 主控, 但是 LED 灯的接在 PC13 引脚上. 现在我希望 C3 可以直接复用 A1 的驱动, 驱动代码中改动量控制在仅仅只需要修改硬件上外挂的 LED 灯个数, 有效电平, 连接的 GPIO 引脚等与硬件电路强相关的信息, 其余与硬件不相关的代码不需要做任何修改.

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地板
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:28 | 只看该作者
简单总结下:

可配置化开发目的是为了提高代码的复用性
可配置化开发将与硬件设计强相关的参数剥离出来, 针对不同的设备做不同的配置

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5楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:28 | 只看该作者
LED 驱动可配置化抽象
基于上面的概念, 想一下, LED 灯与硬件强相关的配置有哪些?
目前我想到的有这些:

硬件连接: 接在STM32的哪个GPIO口上, 包括PORT和PIN.
有效电平: 高电平点亮还是低电平点亮.
默认状态: 上电后默认是点亮还是熄灭.

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6楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:30 | 只看该作者
用结构体描述如下:
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typedef struct _MAZDRV_LED_CTRL_

{

    MAZDRV_LED_GPIO_PORT port;              // 连接LED的GPIO PORT

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN pin;                // 连接LED的GPIO PIN

    MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL light;            // 高电平还是低电平点亮

    MAZDRV_LED_STATUS status;               // 默认状态是点亮还是熄灭

} MAZDRV_LED_CTRL;

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7楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:31 | 只看该作者
每一个成员分别定义对应的枚举类型, 用于规范配置项, 枚举定义如下:

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typedef enum _MAZDRV_LED_GPIO_PORT_

{

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTA = GPIOA_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTB = GPIOB_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTC = GPIOC_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTD = GPIOD_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTE = GPIOE_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTF = GPIOF_BASE,

    MAZDRV_LED_GPIO_PORTG = GPIOG_BASE,

} MAZDRV_LED_GPIO_PORT;



typedef enum _MAZDRV_LED_GPIO_PIN_

{

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN0 = GPIO_PIN_0,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN1 = GPIO_PIN_1,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN2 = GPIO_PIN_2,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN3 = GPIO_PIN_3,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN4 = GPIO_PIN_4,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN5 = GPIO_PIN_5,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN6 = GPIO_PIN_6,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN7 = GPIO_PIN_7,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN8 = GPIO_PIN_8,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN9 = GPIO_PIN_9,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN10 = GPIO_PIN_10,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN11 = GPIO_PIN_11,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN12 = GPIO_PIN_12,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN13 = GPIO_PIN_13,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN14 = GPIO_PIN_14,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN15 = GPIO_PIN_15,

    MAZDRV_LED_GPIO_PIN_ALL = GPIO_PIN_All,

} MAZDRV_LED_GPIO_PIN;



typedef enum _MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_

{

    MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_HIGH = GPIO_PIN_SET,

    MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_LOW = GPIO_PIN_RESET,

} MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL;



typedef enum _MAZDRV_LED_STATUS_

{

    MAZDRV_LED_STATUS_ON = 0,

    MAZDRV_LED_STATUS_OFF,

    MAZDRV_LED_STATUS_TOGGLE,

} MAZDRV_LED_STATUS;

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8楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:32 | 只看该作者
基于上述剥离出来的参数, 硬件上不同的 LED 灯就可以用 MAZDRV_LED_CTRL 对象来描述了. 示例代码如下:
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typedef enum _MAZDRV_LED_

{

    MAZDRV_LED0 = 0,

    MAZDRV_LED1,

    MAZDRV_LED_MAX,

} MAZDRV_LED;



static MAZDRV_LED_CTRL g_mazdrv_led_ctrl[MAZDRV_LED_MAX] =

{

    [MAZDRV_LED0] =

    {

        .port   = MAZDRV_LED_GPIO_PORTA,

        .pin    = MAZDRV_LED_GPIO_PIN8,

        .light  = MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_LOW,

        .status = MAZDRV_LED_STATUS_OFF,

    },

    [MAZDRV_LED1] =

    {

        .port   = MAZDRV_LED_GPIO_PORTD,

        .pin    = MAZDRV_LED_GPIO_PIN2,

        .light  = MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_LOW,

        .status = MAZDRV_LED_STATUS_OFF,

    },

};

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9楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:33 | 只看该作者
LED 可配置化驱动程序
上面通过 MAZDRV_LED_CTRL 对象将硬件上 LED 的信息描述出来了. 现在我们的驱动就必须以这些硬件信息为输入, 支持各种各样的配置情况.

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10楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:33 | 只看该作者
LED 初始化:

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int MAZ_Drv_led_init(void)

{

    MAZDRV_LED led;

    MAZDRV_LED_CTRL *ctrl = NULL;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = { 0 };



    ctrl = g_mazdrv_led_ctrl;



    for (led = MAZDRV_LED0; led < MAZDRV_LED_MAX; led++)

    {

        /* GPIO Ports Clock Enable */

        MAZ_Drv_led_gpio_prot_clk_enable(led);



        /* Configure GPIO pin */

        GPIO_InitStruct.Pin = ctrl[led].pin;

        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

        GPIO_InitStruct.Pull = (ctrl[led].light == MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_HIGH) ? GPIO_PULLDOWN : GPIO_PULLUP;

        HAL_GPIO_Init((GPIO_TypeDef*) ctrl[led].port, &GPIO_InitStruct);



        /* Set default status */

        MAZ_Drv_led_set_status(led, ctrl[led].status);

    }



    return MAZRET_NOERR;

}



int MAZ_Drv_led_gpio_prot_clk_enable(MAZDRV_LED led)

{

    MAZDRV_LED_GPIO_PORT port;

    MAZDRV_LED_CTRL *ctrl = NULL;



    if (led < MAZDRV_LED0 || led >= MAZDRV_LED_MAX)

    {

        return MAZRET_EINVAL;

    }



    ctrl = g_mazdrv_led_ctrl;

    port = ctrl[led].port;



    /* GPIO Ports Clock Enable */

    switch (port)

    {

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTA:

            __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTB:

            __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTC:

            __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTD:

            __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTE:

            __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTF:

            __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();

            break;

        case MAZDRV_LED_GPIO_PORTG:

            __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE();

            break;

    }



    return MAZRET_NOERR;

}

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11楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:34 | 只看该作者
LED 设置状态:

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int MAZ_Drv_led_set_status(MAZDRV_LED led, MAZDRV_LED_STATUS status)

{

    MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL level;

    MAZDRV_LED_CTRL *ctrl = NULL;



    if (led < MAZDRV_LED0 || led >= MAZDRV_LED_MAX)

    {

        return MAZRET_EINVAL;

    }



    if (status < MAZDRV_LED_STATUS_ON || status > MAZDRV_LED_STATUS_TOGGLE)

    {

        return MAZRET_EINVAL;

    }



    ctrl = g_mazdrv_led_ctrl;



    switch (status)

    {

        case MAZDRV_LED_STATUS_ON:

            level = ctrl[led].light;

            HAL_GPIO_WritePin((GPIO_TypeDef*) ctrl[led].port, ctrl[led].pin, level);

            break;

        case MAZDRV_LED_STATUS_OFF:

            if (MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_HIGH == ctrl[led].light)

                level = MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_LOW;

            else if (MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_LOW == ctrl[led].light)

                level = MAZDRV_LED_GPIO_LEVEL_HIGH;

            HAL_GPIO_WritePin((GPIO_TypeDef*) ctrl[led].port, ctrl[led].pin, level);

            break;

        case MAZDRV_LED_STATUS_TOGGLE:

            HAL_GPIO_TogglePin((GPIO_TypeDef*) ctrl[led].port, ctrl[led].pin);

            break;

    }



    return MAZRET_NOERR;

}

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12楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:34 | 只看该作者
不难发现, 驱动函数中所有与硬件相关的部分, 全部由 g_mazdrv_led_ctrl 变量提供. 因此移植代码时, 仅需要修改 g_mazdrv_led_ctrl 变量即可实现快速移植.

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13楼
condition|  楼主 | 2020-5-10 09:35 | 只看该作者
代码仓库
仓库路径: https://github.com/maziot-stm32/A1
驱动文件: https://github.com/maziot-stm32/A1/tree/master/MAZ_Drivers/MAZ_Drv_led

作者：mz8023yt
链接：https://www.jianshu.com/p/3b332a82b0f1
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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14楼
heimaojingzhang| | 2020-6-2 16:49 | 只看该作者
非常感谢楼主分享

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15楼
keaibukelian| | 2020-6-2 16:49 | 只看该作者
不用介绍的这么详细吧

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16楼
labasi| | 2020-6-2 16:50 | 只看该作者
有些代码不需要咱们操心吧

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17楼
paotangsan| | 2020-6-2 16:50 | 只看该作者
楼主辛苦了

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18楼
renzheshengui| | 2020-6-2 16:50 | 只看该作者
介绍的太详细了

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