小熊派BearPi-Pico H2821星闪开发板测评（二）——GPIO与PWM测试

FuShenxiao

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上期说明：上期测评说到BurnTool.exe运行可能会消失，发现是360将其看作病毒拦截了，将其设置为可信任文件即可。

扩展板设计

为了实现部分板载资源所无法实现的功能，我设计了一块扩展板。扩展板的设计也是较为简单，仅在引出核心板引脚的基础上加入了LED、按键、ADC采样和部分测试接口。

在嘉立创EDA中绘制原理图如下

 

PCB绘制如下

 

得到最终的扩展板（原谅我部分器件没有到货，但是这篇文章所用到的器件都能得到保证）

 

LED灯控制

由扩展板原理图可知，GPIO11，GPIO12，GPIO13分别控制红绿蓝三色灯，同时，GPIO31控制着板载的LED灯

 

代码实现：

#include "boards.h"
#include "pinctrl.h"
#include "gpio.h"
#include "osal_debug.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "app_init.h"

#define BLINKY_TASK_STACK_SIZE    0x1000
#define BLINKY_TASK_PRIO          (osPriority_t)(17)

static void *blinky_task(const char *arg)
{

    unused(arg);
    uapi_pin_set_mode(CONFIG_BLINKY_PIN, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_gpio_set_dir(CONFIG_BLINKY_PIN, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
    uapi_gpio_set_val(CONFIG_BLINKY_PIN, GPIO_LEVEL_LOW);
    uapi_pin_set_mode(11, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_gpio_set_dir(11, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
    uapi_gpio_set_val(11, GPIO_LEVEL_LOW);
    uapi_pin_set_mode(12, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_gpio_set_dir(12, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
    uapi_gpio_set_val(12, GPIO_LEVEL_LOW);
    uapi_pin_set_mode(13, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_gpio_set_dir(13, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
    uapi_gpio_set_val(13, GPIO_LEVEL_LOW);

    while (1) {
        osDelay(CONFIG_BLINKY_DURATION_MS);
        uapi_gpio_toggle(CONFIG_BLINKY_PIN);
        uapi_gpio_toggle(11);
        uapi_gpio_toggle(12);
        uapi_gpio_toggle(13);
    }
    return NULL;
}

static void blinky_entry(void)
{
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "BlinkyTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = BLINKY_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = BLINKY_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)blinky_task, NULL, &attr) == NULL) {
        /* Create task fail. */
    }
}

/* Run the blinky_entry. */

app_run(blinky_entry);

其中

uapi_pin_set_mode为设置引脚运行模式

uapi_gpio_set_dir为设置引脚为输入还是输出

uapi_gpio_set_val为设置引脚电平

osDelay为中断延时函数

uapi_gpio_toggle为电平翻转

GPIO控制函数的传参中，第一位是引脚编号，只需输入GPIO的引脚编号即可

 

演示结果如下：

VID_20240807_113715

中断实现按键控制

SW1，SW2，SW3分别由GPIO16，GPIO17，GPIO18控制

代码实现：

#include "boards.h"
#include "pinctrl.h"
#include "gpio.h"
#include "osal_debug.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "app_init.h"

static void gpio_callback_func(pin_t pin, uintptr_t param)
{
    UNUSED(pin);
    UNUSED(param);
    osal_printk("Button pressed.\r\n");
}

static void gpio_callback_func1(pin_t pin, uintptr_t param)
{
    UNUSED(pin);
    UNUSED(param);
    osal_printk("SW1 pressed.\r\n");
}

static void gpio_callback_func2(pin_t pin, uintptr_t param)
{
    UNUSED(pin);
    UNUSED(param);
    osal_printk("SW2 pressed.\r\n");
}

static void gpio_callback_func3(pin_t pin, uintptr_t param)
{
    UNUSED(pin);
    UNUSED(param);
    osal_printk("SW3 pressed.\r\n");
}

static void button_entry(void)
{
    uapi_pin_set_mode(CONFIG_BUTTON_PIN, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_pin_set_pull(CONFIG_BUTTON_PIN, PIN_PULL_UP);
    uapi_gpio_set_dir(CONFIG_BUTTON_PIN, GPIO_DIRECTION_INPUT);   
    uapi_gpio_register_isr_func(CONFIG_BUTTON_PIN,GPIO_INTERRUPT_DEDGE, gpio_callback_func);

    uapi_pin_set_mode(16, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_pin_set_pull(16, PIN_PULL_UP);
    uapi_gpio_set_dir(16, GPIO_DIRECTION_INPUT);   
    uapi_gpio_register_isr_func(16, GPIO_INTERRUPT_DEDGE, gpio_callback_func1);

    uapi_pin_set_mode(17, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_pin_set_pull(17, PIN_PULL_UP);
    uapi_gpio_set_dir(17, GPIO_DIRECTION_INPUT);   
    uapi_gpio_register_isr_func(17, GPIO_INTERRUPT_DEDGE, gpio_callback_func2);

    uapi_pin_set_mode(18, HAL_PIO_FUNC_GPIO);
    uapi_pin_set_pull(18, PIN_PULL_UP);
    uapi_gpio_set_dir(18, GPIO_DIRECTION_INPUT);   
    uapi_gpio_register_isr_func(18, GPIO_INTERRUPT_DEDGE, gpio_callback_func3);
}

/* Run the button_entry. */

app_run(button_entry);

在uapi_gpio_rigister_isr_func函数中可以看出，按键中断为下降沿触发，由于按键抖动的问题，这种中断方式不可避免地会导致中断多次触发，结果如下图所示，可以看到中断被多次触发。

 

PWM输出控制

由于该核心板IO口可复用为任意功能，因此利用核心板和扩展板上的LED灯实现呼吸灯

以实现LED1的呼吸灯效果为例

#include "pinctrl.h"
#include "pwm.h"
#include "osal_debug.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "app_init.h"
#include "tcxo.h"

#define PWM_CHANNEL                0
#define PWM_GROUP_ID               0
#define TEST_MAX_TIMES             5
#define DALAY_MS                   100
#define TEST_TCXO_DELAY_1000MS     1000
#define PWM_TASK_STACK_SIZE        0x1000
#define PWM_TASK_PRIO              (osPriority_t)(17)

static void *pwm_task(const char *arg)
{
    UNUSED(arg);
    pwm_config_t cfg_led1 = {
        0,
        250,
        0,
        0,
        true
    };

    uint8_t flag_led1 = 0;
    uapi_pin_set_mode(11, HAL_PIO_PWM0);
    uapi_pwm_init();
    uint8_t channel = PWM_CHANNEL;
    uapi_pwm_set_group(PWM_GROUP_ID, &channel, 1);
    uapi_pwm_open(PWM_CHANNEL, &cfg_led1);
    uapi_pwm_config_preload(PWM_GROUP_ID, channel, &cfg_led1);
    uapi_pwm_start(PWM_GROUP_ID);

    while (1)
    {
        if(cfg_led1.low_time == 0)
            flag_led1 = 1;
        else if(cfg_led1.high_time == 0)
            flag_led1 = 0;
        if(flag_led1 == 0)
        {
            cfg_led1.high_time++;
            cfg_led1.low_time--;
        }
        else
        {
            cfg_led1.high_time--;
            cfg_led1.low_time++;
        }

        uapi_pwm_open(PWM_CHANNEL, &cfg_led1);
        uapi_pwm_config_preload(PWM_GROUP_ID, channel, &cfg_led1);
        uapi_pwm_start(PWM_GROUP_ID);
        osDelay(10);
    }
    return NULL;
}

static void pwm_entry(void)
{
    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 = PWM_TASK_STACK_SIZE;
    attr.priority = PWM_TASK_PRIO;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)pwm_task, NULL, &attr) == NULL) {
        /* Create task fail. */
    }
}

/* Run the pwm_entry. */

app_run(pwm_entry);

其中，结构体pwm_config_t实现了PWM相关参数的设置，包括低电平时间，高电平时间，相位，重复次数，是否连续输出。

演示结果如下：

VID_20240808_122353

秦天qintian0303

这板子应该做成统一了，就跟好看了