HarmonyOS小白入门设备开发的“芯”路历程

HarmonyOS Connect设备开发，相信不少刚入门的开发者都被这些问题所困扰，面对五花八门的开发板不知道该怎么选取？芯片、模组、开发板傻傻分不清？如何使用代码控制开发板？

 

本期，我们将一一为你解答。

 

一、芯片适配方案

芯片，是一种将电路集中制造在半导体晶圆表面上的小型化方式，它可以通过系统指令对端口设备进行控制。如果把系统比作一个设备的灵魂，那么芯片就是设备的心脏，芯片厂商基于OpenHarmony的Linux内核、LiteOS-A内核及LiteOS-M内核，面向 HarmonyOS Connect 业务提供了不同的芯片适配方案，如图1所示： 

 

图1 芯片适配方案

 

在HarmonyOS Connect设备开发过程中，采用通过 HarmonyOS Connect 认证的芯片和模组能帮开发者缩短设备开发和认证周期，如图2所示，列举了官网上已认证的几款芯片： 

 

图2 已认证的芯片

 

不同类型的芯片适用于不同领域的产品，因此，可以得出一个结论，在进行设备开发前，我们应该明确所开发的设备的类型并选取适合的芯片。 

 

二、芯片、模组、开发板

在设备开发过程中，我们接触最多的就是芯片、模组、开发板，它们之间有何区别及联系，我们应该怎么选取呢？下文将为你解答。 

 

1. 芯片

如图3所示，是一款高度集成的2.4GHz SoC Wi-Fi的Hi3861V100芯片。这个仅有指甲盖大小的空间里，却集成了IEEE 802.11b/g/n基带、功率放大器PA、低噪声放大器LNA、RF balun、天线开关以及电源管理等模块。 

 

图3 Hi3861V100芯片

 

由于芯片的尺寸较小，管脚没有直接引出，天线、电容、电感以及MCU都需要借助外部电路去布置。如果开发者想利用芯片实现Wi-Fi功能，就需要设计芯片的天线部分电路并增加Flash芯片来保存数据，这个实现过程研发成本较高。至此，便有了下面的模组。 

 

2. 模组

很多模组厂商针对各类芯片设计出各式各样的模组。如图4所示，是 Hi3861RNIV100模组，相较于Hi3861V100芯片，该模组还集成了电源电路、Flash芯片、天线电路等，让开发者直接忽略了上节中芯片Wi-Fi功能实现的部分，大大降低了Wi-Fi开发的难度。同时，模组还可以满足用户对芯片二次开发的需求。 

 

图4 Hi3861RNIV100模组

 

模组是面向产品的，模组在完成测试及验证后便可直接嵌入到产品中。另外，一个芯片可以制定多个模组，相同的芯片，可通过控制模组的Flash大小、天线的材质、模组尺寸来适配各类智能产品。那么如何对模组的功能进行快速的测试验证呢？这就有了下面的开发板。 

 

3. 开发板

如图5所示，是搭载了Hi3861RNIV100模组的开发板（以下简称Hi3861开发板），提供了更加丰富的外围资源，包括标准的E53接口、NFC标签、USB Type-C、复位按键、用户按键、射频天线、串口转换电路等，方便了用户对Hi3861RNIV100模组的功能进行快速的测试验证。 

 

图5 Hi3861开发板

 

开发板是面向“测试学习”的，在提供测试验证模组性能的同时，还可帮助刚入门的开发者对模组进行快速地学习了解，因此，开发板可看作模组到产品的一个“中间临时变量”，如图6所示： 

 

图6 芯片、模组、开发板的区别

 

总结下来就是，一个芯片可以制定多个模组、一个模组可以嵌入到不同的开发板。这就是为什么我们经常看到基于Hi3861开发板的原因。 

 

4. 如何选取开发板

通过上文的介绍，相信大家已经了解了芯片、模组、开发板之间的关系，下面我们来看看如何选取开发板吧。 

 

（1）根据设备的类型，选取合适的芯片

 

如第一章提到的，选取开发板前，我们应该确定待开发设备的类型，并选取合适的芯片。 

 

（2）根据设备的功能需求，选择合适的模组

 

模组选择时，应该确定待开发设备所具备的功能，充分考虑功能、成本、尺寸等因素。模组功能越多，引出的引脚更多，模组体积可能更大，成本就越高。例如，如果待开发的设备只需要Wi-Fi功能，则选择Wi-Fi模组，如果待开发的设备需要Wi-Fi+蓝牙功能，则可以选择选择Combo模组。 

 

（3）根据不同的应用场景，选择相应的开发板

 

模组确认后，我们怎么选取开发板呢？基于不同的应用场景，不同的开发板套件提供的扩展板不同。如图7所示，例举了几个比较典型的扩展板，可通过E53接口进行扩展，使能开发智能加湿器、智能台灯、智能安防、智能烟感等案例，让案例开发更加灵活、方便。 

 

图7 典型的扩展板

 

所以，选取开发板时，先确定待开发设备的应用场景，再根据各种开发板套件提供的扩展板来选取最合适的开发板。 

 

三、如何控制开发板

相信你已经选择了一款适合自己的开发板啦，现在我们来看看如何通过代码控制它吧。如图8所示，是Hi3861开发板上搭载的E53标准接口，通过OpenHarmony提供的丰富的外设操作能力对E53接口进行控制，从而实现设备开发。 

 

图8 搭载的E53接口

 

本文介绍如何通过调用OpenHarmony的NDK接口在Hi3861开发板上编写一个创建Wi-Fi热点程序。 

 

1. 关键API

完成Wi-Fi热点创建，主要使用了以下几个API。

 

2. 实现步骤

完成Wi-Fi热点创建，需要以下几步。 

 

（1）通过 RegisterWifiEvent 接口向系统注册热点状态改变事件、STA站点加入事件、STA站点退出事件，相关回调函数如下： 

 

代码如下：

 

//注册wifi事件的回调函数
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStaJoin = OnHotspotStaJoinHandler;
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStaLeave = OnHotspotStaLeaveHandler;
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStateChanged = OnHotspotStateChangedHandler;
    error = RegisterWifiEvent(&g_wifiEventHandler);
    if (error != WIFI_SUCCESS)
    {
        printf("RegisterWifiEvent failed, error = %d.\r\n",error);
        return -1;
    }
    printf("RegisterWifiEvent succeed!\r\n");

 

（2）调用 SetHotspotConfig 接口，设置指定的热点配置。代码如下： 

 

//设置指定的热点配置
    HotspotConfig config = {0};

    strcpy(config.ssid, AP_SSID);
    strcpy(config.preSharedKey, AP_PSK);
    config.securityType = WIFI_SEC_TYPE_PSK;
    config.band = HOTSPOT_BAND_TYPE_2G;
    config.channelNum = 7;

    error = SetHotspotConfig(&config);
    if (error != WIFI_SUCCESS)
    {
        printf("SetHotspotConfig failed, error = %d.\r\n", error);
        return -1;
    }
    printf("SetHotspotConfig succeed!\r\n");

 

（3）调用 EnableHotspot 接口，使能Wi-Fi AP 模式。代码如下：

 

//启动wifi热点模式
    error = EnableHotspot(); 
    if (error != WIFI_SUCCESS)
    {
        printf("EnableHotspot failed, error = %d.\r\n", error);
        return -1;
    }
    printf("EnableHotspot succeed!\r\n");

 

 （4）调用 IsHotspotActive 接口，检查AP热点模式是否启用，代码如下：

 

//检查热点模式是否使能
    if (IsHotspotActive() == WIFI_HOTSPOT_NOT_ACTIVE)
    {
        printf("Wifi station is not actived.\r\n");
        return -1;
    }
printf("Wifi station is actived!\r\n");

 

 （5）调用 netifapi_netif_set_addr 函数设置网卡信息，并调用 netifapi_dhcps_start 函数启动dhcp服务。代码如下： 

 

//启动dhcp
    g_lwip_netif = netifapi_netif_find("ap0");
    if (g_lwip_netif) 
    {
        ip4_addr_t bp_gw;
        ip4_addr_t bp_ipaddr;
        ip4_addr_t bp_netmask;


        IP4_ADDR(&bp_gw, 192, 168, 1, 1);           /* input your gateway for example: 192.168.1.1 */
        IP4_ADDR(&bp_ipaddr, 192, 168, 1, 1);       /* input your IP for example: 192.168.1.1 */
        IP4_ADDR(&bp_netmask, 255, 255, 255, 0);    /* input your netmask for example: 255.255.255.0 */


        err_t ret = netifapi_netif_set_addr(g_lwip_netif, &bp_ipaddr, &bp_netmask, &bp_gw);
        if(ret != ERR_OK)
        {
            printf("netifapi_netif_set_addr failed, error = %d.\r\n", ret);
            return -1;
        }
        printf("netifapi_netif_set_addr succeed!\r\n");


        ret = netifapi_dhcps_start(g_lwip_netif, 0, 0);
        if(ret != ERR_OK)
        { 
            printf("netifapi_dhcp_start failed, error = %d.\r\n", ret);
            return -1;
        }
        printf("netifapi_dhcps_start succeed!\r\n");

 

以上就是本期全部内容。通过本文的介绍，你心中的疑惑是不是已经解开了？如果是，那么恭喜你，你已经入门HarmonyOS Connect设备开发了，我们期待你的加入。 

 

 

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