[嵌入式] 鸿蒙OS2.0 设备开发之Hi3861-基础功能汇总

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[嵌入式]鸿蒙OS2.0 设备开发之Hi3861-基础功能汇总

Hi3861-GPIO基础功能实现汇总

这是一篇讲解在鸿蒙2.0全量源码中开发Hi3861的常用功能汇总，可帮助我们快速配置GPIO 如，如何实现PWM、I2C、ADC等。

1.基本IO功能

1.1 输出

分两步，使能、配置输出值；

IoTGpioInit(GPIO_idx); 
IoTGpioSetDir(GPIO_idx,1);//1-输出 0-输入
IoTGpioSetOutputVal(GPIO_idx,1); //0-低 1-高

需要注意的是，有些GPIO还需要设置复用功能，可能默认不是普通GPIO模式。
这时候就需要使用hi_io_set_func函数；以GPIO9为例，设为普通IO；

hi_io_set_func(BEEP_IO,HI_IO_FUNC_GPIO_9_GPIO_OUT);

1.2 输入

分三步，使能、配置输入方式（上下拉）、获取io电平；

IoTGpioInit(GPIO_idx); 
IoTGpioSetDir(GPIO_idx,0);//1-输出 0-输入
hi_io_set_pull(GPIO_idx, HI_IO_PULL_UP); //==上拉输入
IoSetPull(GPIO_idx, HI_IO_PULL_UP); //自行封装在iot_gpio.h 2021.09.23
IoTGpioGetInputVal(GPIO_idx,1); //0-低 1-高

1.3 系统延时

系统延时函数比较多，具体区别看使用效果。常用的有

usleep(us); //   delay us
osDelay(us);//   delay us
hi_udelay(us);// delay_us int32

2.PWM输出

Hi3861共有6路PWM。++Hi3861-2.0版本PWM使用流程++: ++1.初始化io、2. io复用为pwm、3. 使能pwm通道、4. 开始输出pwm 、5.停止输出pwm++

//==初始化 GPIO9 
IoTGpioInit(PWM0_TEST_GPIO); 
//==初始化 GPIO9 的pwm复用功能
hi_io_set_func(PWM0_TEST_GPIO,HI_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT); 
//==初始化pwm通道0
IoTPwmInit(PWM0); 
//==配置pwm0输出参数：占空比50%、频率160M/80000=2KHz 
IoTPwmStart(PWM0,50,80000); 
IoTPwmStop(PWM0);  //以上pwm操作基于iot_pwm.h 封装的函数，实质是封装hi_pwm.h

hi_pwm_init(hi_pwm_port port);
hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq);
hi_pwm_stop(hi_pwm_port port); //以上pwm操作基于hi_pwm.h 封装的函数

2.1 PWM常用API

iot_pwm.h 封装的函数中，与hi_pwm.h 封装的函数入口参数不同；

iot_pwm.h 中定义的IoTPwmStart();

unsigned int IoTPwmStart(unsigned int port, unsigned short duty, unsigned int freq)
 port：0-5  pwm通道号
 duty：1-99 占空比，不可为0\100
 freq：>160M/65535 = 2441 与pwm频率有关，不是直接设置
unsigned int IoTPwmStart(unsigned int port, unsigned short duty, unsigned int freq)
{
    unsigned short hiDuty;
    unsigned short hiFreq;
    hiFreq = (unsigned short)(CLK_160M / freq);
    hiDuty = (duty * hiFreq) / DUTY_MAX;

    return hi_pwm_start((hi_pwm_port)port, hiDuty, freq);
    // 源码： return hi_pwm_start((hi_pwm_port)port, hiDuty, hiFreq); 
    //最后一个参数为分频系数，传入时不能先使用160M/freq 这样不对， 2021.09.26 自信修正
}

hi_pwm.h 中定义的hi_pwm_start();

按配置的参数输出PWM信号。PWM信号占空比=duty/freq。频率=时钟源频率/freq。
* @param  port [IN] PWM端口号。
* @param  duty [IN] PWM占空比计数值。取值范围为:[1, 65535]。默认值为750。CNend
* @param  freq [IN] 分频倍数。取值范围为:[1, 65535]。默认值为1500。
hi_u32 hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq);

可以看出，函数封装后可更方便的使用PWM，直接设置占空比（1-99）。但发现iot_pwm.h封装的IoTPwmStart（）频率有错误，导致pwm不正常，原因是在IoTPwmStart()中，hiFreq已经是计算后的实际频率，不是分频系数。给hi_pwm_start（）传入数据时，不应该传入hiFreq，应该还是最初的freq。我已修正该封装，顺利驱动了蜂鸣器。

pwm总结，无论使用IoTPwmStart()还是hi_pwm_start(),实际输出频率hiFreq：

hiFreq = (unsigned short)(CLK_160M / freq);
//注：hi_u32 hi_pwm_set_clock(hi_pwm_clk_source clk_type); //==设置时钟源,默认160M

pwm总结,使用IoTPwmStart(port,duty,freq)实际占空比hiDuty:

hiFreq = (unsigned short)(CLK_160M / freq);
hiDuty = (duty * hiFreq) / 100;   //所占总周期的百分比

pwm总结,使用hi_pwm_start(port,duty,freq)实际占空比hiDuty:

hiDuty = (duty) / 65535;

2.2 如何控制舵机

hi3861-PWM其他信息
–理论频率 [1, 65.535]KHz
(CLK_160M / freq) < 0xFFFF(65535)
分频系数freq [2442,160M]
–实际频率不会很低，具体没测，没示波器，
数字舵机（T=20ms）无法控制。
++模拟低频pwm：延时+io输出（0-1）模拟实现++ 控制精度要求不是很高可以这么做。期待官方出解决方案。

3.ADC实现

Hi3861共有7路ADC , 各通道见hi3861手册表6.2（截取如下）一共8个ADC通道，ADC0–ADC7 但通道7为参考电压，不能adc转换。

3.1 ADC常用API

++Hi3861-2.0版本ADC使用流程:++1.初始化io、2. io为输入、3. 配置输入模式、4. 读取AD数据。

  IoTGpioInit(pinID);
  IoTGpioSetDir(pinID,IOT_GPIO_DIR_IN);
  hi_io_set_func(pinID,HI_IO_FUNC_GPIO_pinID_GPIO);
  //可选，上拉等：
  //IoSetPull(pinID, HI_IO_PULL_UP);
  hi_io_set_pull(pinID,HI_IO_PULL_UP);
  hi_adc_read(HI_ADC_CHANNEL_0,&data,HI_ADC_EQU_MODEL_1,HI_ADC_CUR_BAIS_DEFAULT, 0);

3.2 ADC使用注意事项

Hi3861-2.0版本i2c ?hi_adc_read（）参数解析

hi_u32 hi_adc_read(hi_adc_channel_index channel, hi_u16 *data, 
hi_adc_equ_model_sel equ_model, hi_adc_cur_bais cur_bais, hi_u16 delay_cnt);
channel： 0-7,通道0-7 
*data ：采集的AD数据
equ_model:平均算法模式，将采集后的数据平均再使用，取1就是原始数据，不平均。
cur_bais: 模拟电源控制，一般设置为默认
delay_cnt:从配置采样到启动采样的延时时间计数，一次计数是334ns，其值需在0~0xFF0之间

获取数据是指针传值。

4. 驱动i2c

4.1 i2c API

++Hi3861-2.0版本i2c使用流程（两路i2c）：1.初始化io、2. 复用io为i2c、3. 初始化对应i2c通道、4. 读取/发送数据。++

//==i2c1 
    IoTGpioInit(I2C1_SDA_IO13); 
    IoTGpioInit(I2C1_SCL_IO14); //初始化io接口
    hi_io_set_func(I2C1_SDA_IO13, HI_IO_FUNC_GPIO_13_I2C0_SDA);
    hi_io_set_func(I2C1_SCL_IO14 , HI_IO_FUNC_GPIO_14_I2C0_SCL); //==GPIO 复用为I2C0
    hi_i2c_init(OLED_I2C_IDX, OLED_I2C_BAUDRATE);                //==使能i2c1设置传输速率 OLED_I2C_IDX值为1
    hi_i2c_write((hi_i2c_idx)id, OLED_I2C_ADDR, &i2cData);
//==i2c0 
    IoTGpioInit(MPU_SDA_IO0);
    IoTGpioInit(MPU_SCL_IO1);
    hi_io_set_func(MPU_SDA_IO0, HI_IO_FUNC_GPIO_13_I2C0_SDA);
    hi_io_set_func(MPU_SCL_IO1, HI_IO_FUNC_GPIO_14_I2C0_SCL);
    hi_i2c_init(MPU_I2C_IDX, MPU_I2C_BAUDRATE); //==使能i2c1设置传输速率 OLED_I2C_IDX值为0
    hi_i2c_write((hi_i2c_idx)id, ((MPU_ADDR<<1)|0), &i2cData);  //==发送器件地址+写命令+目标寄存器reg + 写入的data
    hi_i2c_read((hi_i2c_idx)id,((MPU_ADDR<<1)|1), &i2cData);    //==发送器件地址+读命令+目标寄存器reg + 读取的data

4.2 i2c 使用提示

Hi3861-2.0版本i2c 一些重要定义：

读取、发送的数据是一个结构体；
数据均使用指针的形式传值；
定义的函数每次只能收、发8位数据；

i2c 函数的一些思考：

如果读取一个寄存器地址为16bit的器件怎么办？----截断，分两次发送；
对mpu6050发、收数据一次需要发送两个地址（设备地址、目标寄存器地址），如何实现？---把第二个地址当作数据发送。

小总结

~~基本IO功能~~
~~I2C相关API~~
~~PWM相关API~~
~~ADC相关API~~
常用的头文件

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"  //==系统依赖 包括usleep() osdelay()

#include "iot_gpio.h"  //==IoTGpioInit()、IoTGpioSetDir()、IoTGpioSetOutPutVal()
#include "iot_pwm.h"   //==IoTPwmStart()、IoTPwmInit()
#include "hi_io.h"     //==hi_io_set_func()、hi_io_set_pull()
#include "hi_pwm.h"    //==hi_pwm_start()
#include "hi_adc.h"    //==hi_adc_read()
#include "hi_time.h"  //==hi_udelay()

我写了开发记录PPT，需要的可以去我B站私信自提点我拿资料。
个人开发记录（基于Harmony2.0）by_Hellokun.jpg
引脚.jpg

5.演示案例及其链接

学会使用以上API之后，就可以实现各种功能，比如在HiSpark Wi-Fi IOT智能家居套件中提供的各种拓展板（炫彩板、环境监测板、交通灯板），学习过程中做了一些演示视频，有兴趣可点击查看：
i2c通信–连接MPU6050：点我见演示视频
ADC、PWM控制LED、蜂鸣器、舵机、各种拓展板：点我见演示视频