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极海半导体APM32F411开发板评测 移植RT-Thread

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lemonhub|  楼主 | 2024-5-13 20:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
APM32F411开发板, RT-Thread, 极海半导体, APM32F411
极海半导体APM32F411开发板评测  移植RT-Thread1. 软硬件平台
  • APM32F411Tiny Board开发板
  • MDK-ARM Keil

2. 物联网RTOS—RT-Thread
RT-Thread Nano 是一个极简版的硬实时内核，它是由 C 语言开发，采用面向对象的编程思维，具有良好的代码风格，是一款可裁剪的、抢占式实时多任务的 RTOS。其内存资源占用极小，功能包括任务处理、软件定时器、信号量、邮箱和实时调度等相对完整的实时操作系统特性。适用于大量使用的 32 位 ARM 入门级 MCU 的场合。
下图是 RT-Thread Nano 的软件框图，包含支持的 CPU 架构与内核源码，还有可拆卸的 FinSH 组件：
支持架构：ARM：Cortex M0/ M3/ M4/ M7 等、RISC-V 及其他。
功能：线程管理、线程间同步与通信、时钟管理、中断管理、内存管理。
RT-Thread Nano的特点
  • 下载简单
    RT-Thread Nano 以软件包的方式集成在 Keil MDK 与 CubeMX 中，可以直接在软件中下载 Nano 软件包获取源码，获取方式详见 基于 Keil MDK 移植 RT-Thread Nano 与 基于 CubeMX 移植 RT-Thread Nano 。同时也提供 下载 Nano 源码压缩包 的途径，方便在其他开发环境移植 RT-Thread Nano，如 基于 IAR 移植 RT-Thread Nano。
  • 代码简单 与RT-Thread 完整版不同的是，Nano 不含 Scons 构建系统，不需要 Kconfig 以及 Env 配置工具，也去除了完整版特有的 device 框架和组件，仅是一个纯净的内核。
  • 移植简单 由于 Nano 的极简特性，使 Nano 的移植过程变得极为简单。添加 Nano 源码到工程，就已完成 90% 的移植工作。
  • 易裁剪：Nano 的配置文件为 rtconfig.h，该文件中列出了内核中的所有宏定义，有些默认没有打开，如需使用，打开即可。
  • 易添加 FinSH 组件：FinSH 组件 可以很方便的在 Nano 上进行移植，而不再依赖 device 框架，只需要对接两个必要的函数即可完成 FinSH 移植。
  • 资源占用小：对 RAM 与 ROM 的开销非常小，在支持 semaphore 和 mailbox 特性，并运行两个线程 (main 线程 + idle 线程) 情况下，ROM 和 RAM 依然保持着极小的尺寸，RAM 占用约 1K 左右，ROM 占用 4K 左右。

移植过程
  • RT-Thread Nano 内核移植
    RT-Thread Nano移植较为简单，参考官方教程。我这里里面可能有少步骤的，大体也差不多。其实我实际对接内核就改了一个SystemClock_Config()函数的实现，其他的基本上没有太大变化，然后就是一些宏定义的打开，特别是你需要使用FINSH组件的时候。
    官方移植教程 基于 Keil MDK 移植 RT-Thread Nano

    • 在之前的工程模板基础上，添加RT-Thread Nano代码文件。在keil里面添加文件即可。
    • 需要注意是，RT-Thread/port里面需要选择与芯片匹配的文件，APM32F411是Cortex-M4内核的芯片，选择添加相关文件。Cortex-M 芯片内核移植文件如下：
    • 将SysTick_Handler移到RTOS目录下的board.c内，并添加回调函数rt_os_tick_callback();复制例程中相关堆栈初始化的代码。
      由于 SysTick_Handler() 中断服务例程由用户在 board.c 中重新实现，做了系统 OS Tick，所以还需要删除工程里中原本已经实现的 SysTick_Handler() ，避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译，没有出现函数重复定义的错误，则不用做修改.
    • RT-Thread 会接管异常处理函数 HardFault_Handler() 和悬挂处理函数 PendSV_Handler()，这两个函数已由 RT-Thread 实现，所以需要删除工程里中断服务例程文件中的这两个函数，避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译，没有出现函数重复定义的错误，则不用做修改。因此在我们的工程里面需要把apm32f4xx_int.c文件中的HardFault_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler函数注释掉。
    • 尝试移植中景园OLED代码。修改对应GPIO代码后，将延时改为RTT的延时函数后，正常使用。
    • 复制
      #include "main.h"
      
#include "oled.h"
      
#include <stdlib.h>
      
#include "oledfont.h"
      
#include "Bsp_delay.h"
      

      
//OLED的显存
      
//存放格式如下.
      
//[0]0 1 2 3 ... 127        
      
//[1]0 1 2 3 ... 127        
      
//[2]0 1 2 3 ... 127        
      
//[3]0 1 2 3 ... 127        
      
//[4]0 1 2 3 ... 127        
      
//[5]0 1 2 3 ... 127        
      
//[6]0 1 2 3 ... 127        
      
//[7]0 1 2 3 ... 127 
      

      
#define SIZE 8
      
#define XLevelL                0x00
      
#define XLevelH                0x10
      
#define Max_Column        128
      
#define Max_Row                64
      
#define        Brightness        0xFF 
      
#define X_WIDTH         128
      
#define Y_WIDTH         64                                                              
      
//-----------------OLED IIC端口定义----------------                                             
      

      
#define OLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBit(GPIOB,GPIO_PIN_8) //CLK
      
#define OLED_SCLK_Set() GPIO_SetBit(GPIOB,GPIO_PIN_8)
      

      
#define OLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBit(GPIOB,GPIO_PIN_9)//SDA
      
#define OLED_SDIN_Set() GPIO_SetBit(GPIOB,GPIO_PIN_9)
      

      
#define OLED_CMD  0        //写命令
      
#define OLED_DATA 1        //写数据
      

      

      
/**********************************************
      
//IIC Start
      
**********************************************/
      
void IIC_Start()
      
{
      
        OLED_SCLK_Set() ;
      
        OLED_SDIN_Set();
      
        OLED_SDIN_Clr();
      
        OLED_SCLK_Clr();
      
}
      
/**********************************************
      
//IIC Stop
      
**********************************************/
      
void IIC_Stop()
      
{
      
        OLED_SCLK_Set() ;
      
//        OLED_SCLK_Clr();
      
        OLED_SDIN_Clr();
      
        OLED_SDIN_Set();
      
}
      

      
void IIC_Wait_Ack()
      
{
      
        OLED_SCLK_Set() ;
      
        OLED_SCLK_Clr();
      
}
      

      
/**********************************************
      
// IIC Write byte
      
**********************************************/
      

      
void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte)
      
{
      
        unsigned char i;
      
        unsigned char m,da;
      
        da=IIC_Byte;
      
        OLED_SCLK_Clr();
      
        for(i=0;i<8;i++)                
      
        {
      
                m=da;
      

      
                m=m&0x80;
      
                if(m==0x80)
      
                {OLED_SDIN_Set();}
      
                else OLED_SDIN_Clr();
      
                        da=da<<1;
      
                OLED_SCLK_Set();
      
                OLED_SCLK_Clr();
      
        }
      
}
      

      
/**********************************************
      
// IIC Write Command
      
**********************************************/
      
void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command)
      
{
      
        IIC_Start();
      
        Write_IIC_Byte(0x78);            //Slave address,SA0=0
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        Write_IIC_Byte(0x00);                        //write command
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        Write_IIC_Byte(IIC_Command); 
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        IIC_Stop();
      
}
      

      
/**********************************************
      
// IIC Write Data
      
**********************************************/
      
void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data)
      
{
      
        IIC_Start();
      
        Write_IIC_Byte(0x78);                        //D/C#=0; R/W#=0
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        Write_IIC_Byte(0x40);                        //write data
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        Write_IIC_Byte(IIC_Data);
      
        IIC_Wait_Ack();        
      
        IIC_Stop();
      
}
      
void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd)
      
{
      
        if(cmd)
      
        {
      
                Write_IIC_Data(dat);
      
        }
      
        else 
      
        {
      
                Write_IIC_Command(dat);
      
        }
      
}
      

      
/********************************************
      
// fill_Picture
      
********************************************/
      
void fill_picture(unsigned char fill_Data)
      
{
      
        unsigned char m,n;
      
        for(m=0;m<8;m++)
      
        {
      
                OLED_WR_Byte(0xb0+m,0);                //page0-page1
      
                OLED_WR_Byte(0x00,0);                //low column start address
      
                OLED_WR_Byte(0x10,0);                //high column start address
      
                for(n=0;n<128;n++)
      
                {
      
                        OLED_WR_Byte(fill_Data,1);
      
                }
      
        }
      
}
      

      
//坐标设置
      

      
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) 
      
{         OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
      
        OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
      
        OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD); 
      
}             
      
//开启OLED显示    
      
void OLED_Display_On(void)
      
{
      
        OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
      
        OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD);  //DCDC ON
      
        OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD);  //DISPLAY ON
      
}
      
//关闭OLED显示     
      
void OLED_Display_Off(void)
      
{
      
        OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
      
        OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD);  //DCDC OFF
      
        OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD);  //DISPLAY OFF
      
}                                            
      
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!          
      
void OLED_Clear(void)  
      
{  
      
        u8 i,n;                    
      
        for(i=0;i<8;i++)  
      
        {  
      
                OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址（0~7）
      
                OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
      
                OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
      
                for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA); 
      
        } //更新显示
      
}
      
void OLED_On(void)  
      
{  
      
        u8 i,n;                    
      
        for(i=0;i<8;i++)  
      
        {  
      
                OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址（0~7）
      
                OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
      
                OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
      
                for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(1,OLED_DATA); 
      
        } //更新显示
      
}
      
//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
      
//x:0~127
      
//y:0~63
      
//mode:0,反白显示;1,正常显示                                 
      
//size:选择字体 16/12 
      
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 Char_Size)
      
{              
      
        unsigned char c=0,i=0;        
      
                c=chr-' ';//得到偏移后的值                        
      
                if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}
      
                if(Char_Size ==16)
      
                        {
      
                        OLED_Set_Pos(x,y);        
      
                        for(i=0;i<8;i++)
      
                        OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
      
                        OLED_Set_Pos(x,y+1);
      
                        for(i=0;i<8;i++)
      
                        OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
      
                        }
      
                        else {        
      
                                OLED_Set_Pos(x,y);
      
                                for(i=0;i<6;i++)
      
                                OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
      
                                
      
                        }
      
}
      
//m^n函数
      
u32 oled_pow(u8 m,u8 n)
      
{
      
        u32 result=1;         
      
        while(n--)result*=m;    
      
        return result;
      
}                                  
      
//显示2个数字
      
//x,y :起点坐标         
      
//len :数字的位数
      
//size:字体大小
      
//mode:模式        0,填充模式;1,叠加模式
      
//num:数值(0~4294967295);                           
      
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size2)
      
{                 
      
        u8 t,temp;
      
        u8 enshow=0;                                                   
      
        for(t=0;t<len;t++)
      
        {
      
                temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
      
                if(enshow==0&&t<(len-1))
      
                {
      
                        if(temp==0)
      
                        {
      
                                OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,' ',size2);
      
                                continue;
      
                        }else enshow=1; 
      
                          
      
                }
      
                 OLED_ShowChar(x+(size2/2)*t,y,temp+'0',size2); 
      
        }
      
} 
      
//显示一个字符号串
      
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 Char_Size)
      
{
      
        unsigned char j=0;
      
        while (chr[j]!='\0')
      
        {
      
                OLED_ShowChar(x,y,chr[j],Char_Size);
      
                x+=8;
      
                if(x>120){x=0;y+=2;}
      
                        j++;
      
        }
      
}
      
//显示汉字
      
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no)
      
{                                  
      
        u8 t,adder=0;
      
        OLED_Set_Pos(x,y);        
      
    for(t=0;t<16;t++)
      
        {
      
                OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
      
                adder+=1;
      
     }        
      
        OLED_Set_Pos(x,y+1);        
      
    for(t=0;t<16;t++)
      
        {        
      
                OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
      
                adder+=1;
      
      }                                        
      
}
      
/***********功能描述：显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*****************/
      
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])
      
{         
      
 unsigned int j=0;
      
 unsigned char x,y;
      
  
      
  if(y1%8==0) y=y1/8;      
      
  else y=y1/8+1;
      
        for(y=y0;y<y1;y++)
      
        {
      
                OLED_Set_Pos(x0,y);
      
    for(x=x0;x<x1;x++)
      
            {      
      
                    OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);                    
      
            }
      
        }
      
} 
      

      
//初始化SSD1306                                            
      
void OLED_Init(void)
      
{        
      
         GPIO_Config_T  configStruct;
      
          /* Enable the GPIO_LED Clock */
      
    RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB);
      
        
      
    GPIO_ConfigStructInit(&configStruct);
      
    configStruct.pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9;
      
    configStruct.mode = GPIO_MODE_OUT;
      
        configStruct.otype = GPIO_OTYPE_PP;
      
        configStruct.pupd = GPIO_PUPD_UP;
      
    configStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
      
        GPIO_Config(GPIOB, &configStruct);
      
        GPIO_SetBit(GPIOB,GPIO_PIN_8);
      
        GPIO_SetBit(GPIOB,GPIO_PIN_9);
      
        
      
        rt_thread_delay(200);
      

      
        OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--display off
      
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
      
        OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
      
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  
      
        OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD);//--set page address
      
        OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); // contract control
      
        OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);//--128   
      
        OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//set segment remap 
      
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--normal / reverse
      
        OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
      
        OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD);//--1/32 duty
      
        OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Com scan direction
      
        OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset
      
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD);//set osc division
      
        OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xD8,OLED_CMD);//set area color mode off
      
        OLED_WR_Byte(0x05,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//Set Pre-Charge Period
      
        OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//set com pin configuartion
      
        OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//set Vcomh
      
        OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//set charge pump enable
      
        OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//
      
        
      
        OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
      
}  



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沙发
szt1993| | 2024-5-23 18:00 | 只看该作者
显示屏是IIC通信，刷新速率如何？

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