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合宙 LuatIO 工具(GPIO 复用初始化配置)使用说明

LuatIO 工具的使用注意事项,本文以 Air780EPM 举例说明。

一,背景介绍

Air780EPM 共有 38 个 GPIO,这 38 个 GPIO 又可以复用为各种各样的功能,如下表所示:

这 38 个 GPIO,几乎每个 GPIO 都可以复用为多个功能,比如 PIN66:

什么时候用作 I2C0_SDA?

什么时候用作 I2C1_SDA?

什么时候用作 GPIO19?

什么时候用作 PWM1?

默认功能是什么?

如何进行初始化配置?

如何在初始化之后进行动态的配置?

LuatOS 之前的做法是,通过 mcu.altfun()函数进行配置,这个函数非常晦涩难懂,因为不仅要涉及到 Air780EPM 所使用主芯片对应的 PAD 脚,还要知晓该 PAD 脚所需配置复用功能的 AltFunc 顺序号,对初学者非常不友好。

基于此,我们设计了 GPIO 可视化配置工具"LuatIO",并由此工具生成对应的"pins_$model.json"文件,结合 API 库函数 pins 动态配置,最后再以脚本的形式下载到模组中,即可完成该模组型号的 GPIO 复用配置。

二,GPIO 配置

GPIO 配置的全过程,我们分为三部分进行说明,分别是:

  1. LuatIO 可视化 GPIO 复用功能配置工具;
  2. 由 LuatIO 生成 pins_$model.json 文件;
  3. API 库函数 pins 动态配置;
  4. 通过 LuaTools 将 pins_$model.json 文件下载到模组中;

1,LuatIO 工具

  1. LuatIO 安装文件;

    LuatIO安装文件

  2. LuatIO 界面截图如下:

    其中:

    • 左侧为 GPIO 复用功能配置选择栏,空白框内可以写该管脚相应的注释说明;

    • 右侧为 Air780EPM 的管脚排列图,其中淡绿色部分为可以配置的 GPIO 管脚;

    • 以 Air780EPM 开发板 V1.3 为例,根据其硬件实际使用情况配置后的截图如下:

2,生成 pins_Air780EPM.json 文件

  1. 点击"保存";

  2. 命名"pins_Air780EPM";

    说明:

    • 文件名必须严格遵守 pins_$model.json 格式:pins_Air780EPM;

    • 注意!Air780EPM 中的"Air"为大小写组合,"EPM"必须为大写;

    • 文件如下:

    pins_Air780EPM

    • pins_Air780EPM.json 截图如下:

3,API 库函数 pins 动态配置

首先,请使用 LuatIO 的可视化工具进行配置,你通常不需要使用这个功能;

其次,本库的 API 属于高级用法, 仅动态配置管脚时使用(LuatIO 本来已经初始化好了,但在代码运行过程中需要对某个或某些 GPIO 的复用功能进行动态调整);

再次,pins 是 LuatOS 核心库,在脚本代码中不需要 require,可以直接使用;

关于 pins 的详细说明,参见 pins - luatos@air780epm - 合宙模组资料中心

pins.setup(pin, func)

在 pins_$model.json 文件初始化之后,再一次或多次指定某个或多个管脚的功能变化;

说明!此功能是为了动态修改管脚复用,99% 的用户可能不会用到本 API;

pins.setup(pin, func)
--参数: pin, 整数型, 管脚物理编号, 对应模组俯视图下的顺序编号, 例如 67, 68
--参数: func, 字符串类型, 功能说明, 例如 "GPIO18", "UART1_TX", "UART1_RX", "SPI1_CLK", "I2C1_CLK"

--返回值: 配置成功,返回true, 其他情况均返回nil, 并在日志中提示失败原因

--使用示例

-- 把PIN67脚,做GPIO 18用, 用Air780EPM演示
--pins.setup(67, "GPIO18")

-- 把PIN56脚,做ONEWIRE用,用Air780EPM演示
-- pins.setup(56, "ONEWIRE")

4,将 pins_Air780EPM.json 下载到模组

首先,本小节我们只针对不需要"API 库函数 pins 动态配置"的情况进行演示;

其次,即便需要"API 库函数 pins 动态配置"的情况,pins 的使用方法跟其它 API 核心库函数没有区别。

  1. 以 Air780EPM 开发板 V1.3 出厂固件为例;

  2. pins_Air780EPM 保存在 json 文件夹内;

  3. 下载到 Air780EPM 开发板 V1.3 中;

三,其它说明

  1. Lua 代码中,需要声明调用 pins_Air780EPM.json 文件吗?

    答案:不需要;

    更详细的说明,参见 pins - luatos@air780epm - 合宙模组资料中心 中对pins.loadjson(path)函数的描述;

  2. 只有 Air780EPM 支持 pins_Air780EPM.json 和 API 库函数 pins 搭配的配置方式吗?

    回答:不是的;

    合宙 25 年主推型号都会支持,包括 Air780EPM/EHM/EHV/EGH,Air8000/8000W/8000G/8000T,Air8101/8101A,Air8201,以及将来可能的新型号; 已经不再主推的老型号,比如 Air780E、Air780EP、Air780EPS、Air724UG 等,不再新增支持该功能;

    注意!LuatIO 工具(pins_$model.json)和 API 函数 pins 都支持主推型号,老型号都不再支持。

  3. 虽然该工具很方便,但我已经习惯了 mcu.altfun()函数配置,还可以继续使用吗?

    回答:不可以了;

    Air780EPM 底层固件从 V2005 开始,将只支持 pins_Air780EPM.json 一种 GPIO 复用功能配置方式,之前的 mcu.altfun()方式将不再继续支持!遇到动态配置的情况,可以结合 API 库函数 pins 进行操作。

    也就是说,如果您使用 Air780EPM 底层固件 V2004 或之前的版本已经量产出货,后续您因某种原因需要远程升级基于 V2005 及其后续底层固件版本的软件时,您的脚本文件也需要通过 pins_Air780EPM.json 的方式重新对 GPIO 复用功能进行配置,原来的 mcu.altfun()配置方式将会失效。

  4. 为什么我在合宙的 Docs 文档网站里还经常看到关于 mcu.altfun()函数的出现?

    回答:在整理了;

    mcu.altfun()的 API 库函数说明已经从 Docs 上撤掉,但确实还有非常多的其它文档说明仍然"保留",我们可能要花一段时间才能完全"清除";

  5. LuatIO 功能将来会集成到 LuaTools 中吗?

    回答:一定会的;

    目前单独的 LuatIO 工具只是阶段性的存在,很快就会集成到 LuaTools 中,大家一个工具入口即可完成尽可能多的功能;