• 【Luckfox pico入门记录（一）】开发环境与工具链

    写在前面

      最近刷bilibili发现微雪电子关于luckyfox pico的介绍视频，感叹linux开发板居然可以把价格缩到100RMB以内，也正巧结束了复旦微比赛，受够了FM33LC046N的低性能，来玩点便宜又高性能的板子。
      开发板型号：luckfox pico max
      开发环境：Ubuntu 22.04
      参考：luckyfox pico官方WIKI、微雪bilibili视频
      我的luckfox-pico的github仓库在这里，这边简单记录一下git的使用教程。

    首先在github官网新建一个repository，
    在这里插入图片描述
    然后git clone注意用ssh的，因为http的话虚拟机代理会有问题，经常连不上，但是使用ssh需要添加一个ssh key，否则会clone失败，教程在这里[git初始化与ssh秘钥生成]
    添加完毕秘钥之后我们就可以git clone，git add, git commit, git push愉快4连了。

    一、环境搭建，输出hello world

      开发环境的搭建主要是根据官方WIKI的上手教程来进行，
    在这里插入图片描述

      因为max是新出的，这里暂时只有标准版和plus的教程，我们按照plus的来就可以。虽然SPI NAND FLASH中已经有出厂镜像了，但是实测发现出厂烧录的镜像可能有问题，因此需要手动进行镜像烧录。

    这里踩了一些坑，出厂自带的sys/class/pwm下是空的，于是我打算要要么再烧录一遍官方的文件，要么自己编译。由于烧录官方文件更加省时，所以优先考虑。

    当然，我其实也尝试编译过镜像，并浅浅记一下踩坑.
    【问题1】编译镜像的过程中出现了python找不到的情况，为其添加了软连接.在这里插入图片描述
    【问题2】编译完毕需要通过共享文件夹传输文件，发现共享文件系统又坏了
    这篇文章修好了vmware的共享文件夹问题
    【问题3】编译完的镜像传输到windows平台下会导致软链接失效，需要手动重命名一下。

    镜像烧录（使用官方提供的镜像）

      首先，下载官方的镜像和烧录工具，如下图所示
    在这里插入图片描述
      按照官方教程来就可以了

    【问题】下载过程中可能因为连接问题导致固件下载失败，反复尝试多次下载即可。
    在这里插入图片描述

    搭建虚拟机开发环境

      我们直接接上type-c USB进行ADB连接。WIKI中已经介绍过windows系统下ADB的使用了，因为开发都是在linux中的，所以这里直接介绍linux下的adb连接。
      初学者可以按照教程用他给的镜像，但是这里我们头铁，我们要学会嵌入式的通用开发方式。打开我的虚拟机VMware，系统是ubuntu22.04，这里不一样都没关系，下面我们开始！

       安装相关依赖

    sudo apt-get install repo git ssh make gcc gcc-multilib g++-multilib module-assistant expect g++ gawk texinfo libssl-dev bison flex fakeroot cmake unzip gperf autoconf device-tree-compiler libncurses5-dev pkg-config

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       安装adb工具：

    sudo apt install adb

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       克隆官方git

    git clone https://github.com/LuckfoxTECH/luckfox-pico.git

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    在这里插入图片描述
      激活交叉工具链环境变量，第一次执行如果报错，再重新执行一遍source即可

    cd tools/linux/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/
source env_install_toolchain.sh

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      激活之后我们就可以写一个简单的C程序，

    #include
int main(){
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

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      对其进行编译

    arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf-gcc aaa.c aaa.o

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      编译好后的文件我们使用adb发送到开发板上，首先输入

    adb connect 172.32.0.93 

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    完成adb连接，这里需要注意，在windows下adb工具可以不指定端口号，这里需要指定端口号，这和具体的adb工具有关。
    除此之外，需要注意启动后过一阵子再连接，这和树莓派是一个道理，机子需要启动时间，否则会连不上。
    在这里插入图片描述

      然后登陆到开发板。
    在这里插入图片描述

      接着另外启动一个窗口，通过adb把交叉编译好的文件发送过去，语法如下
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

      然后我们再查看开发板上的文件，发现多了一个aaa.o，并运行它
    在这里插入图片描述
    注意:从知乎老哥那里学来的,传来的可执行文件要chmod 777 ./yourfile，这样添加权限避免一些隐形故障

      为了方便开发,我添加了这些alias，因为没有系统学过shell，所以这个搞了我一晚上，比较笨哈哈，将这个存成bootenv在根目录下，source bootenv就可以直接使用里面的alias了，比如打开luckfox就可以直接用luckfox_openshell命令了,多方便！

    alias g='gvim'
export LUCKFOX_IP=172.32.0.93:5555
alias luckfox_connect='adb connect $LUCKFOX_IP'
alias luckfox_openshell='adb -s $LUCKFOX_IP shell'
alias luckfox_push='push_func'
push_func(){
adb -s $LUCKFOX_IP push $1 /
}


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    二、GPIO使用

      使用gpio之前需要提一下gpio的编号，因为在开发板的linux系统中，gpio通过编号进行索引

    GPIO有5个bank，每个bank32个pin；
    每个bank又可以分为ABCD四组，每组8个pin

      因此，对于GPIO1_C7_d，编号=1*32+8*2+7=55. 后面那个小d是后缀
      根据引脚示意图，我们可以查到gpio55的位置，我们接上LED灯和电阻
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2.1 shell控制GPIO

      我们首先尝试使用在shell内直接更改GPIO设备文件的方法
      导出gpio55到用户空间

    echo 55 > /sys/class/gpio/export

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      读取 GPIO1_C7_d 引脚电平

    echo 55 > /sys/class/gpio/export         
echo in > /sys/class/gpio/gpio55/direction 
cat /sys/class/gpio/gpio55/value       

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      输出 GPIO1_C7_d 引脚电平，可以观测到led的变化

    echo out > /sys/class/gpio/gpio55/direction 
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio55/value       
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio55/value    

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    2.2 C语言系统调用控制GPIO

      当然，更常用的办法是使用C语言通过系统调用的方式修改设备文件，实现对GPIO的控制。

    #include 
#include 
#include 

int main(){
    int gpio_pin;

    printf("Enter GPIO pin number:");
    scanf("%d",&gpio_pin);
    //export gpio to user
    FILE *export_file = fopen("/sys/class/gpio/export","w");
    if(export_file == NULL){
    	perror("Failed to open GPIO export file");
	return -1;
    }
    fprintf(export_file,"%d",gpio_pin);
    fclose(export_file);
    
    //get the direction_path
    char direction_path[50];
    snprintf(direction_path,sizeof(direction_path),"sys/class/gpio/gpio%d/direction",gpio_pin);//get the format char
    //specify the pin direction
    FILE *direction_file = fopen(direction_path,"w");
    if (direction_file == NULL){
        perror("Failed to open GPUI direction file");
	return -1;
    }
    fprintf(direction_file,"out");
    fclose(direction_file);

    char value_path[50];
    snprintf(value_path,sizeof(value_path),"sys/class/gpio/gpio%d/value",gpio_pin);
    FILE *value_file = fopen(value_path,"w");
    if(value_file == NULL){
        perror("Failed to open GPIO value file");
	return -1;
    }
    
    for(int i=0; i<300; i++){
        fprintf(value_file,"1");
        fflush(value_file);
	sleep(1);

        fprintf(value_file,"0");
        fflush(value_file);
	sleep(1);

    }

    fclose(value_file);
    return 0;
}


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      使用交叉编译工具链进行编译，然后通过adb传输到开发板上运行即可，过程跟上一节一样这里就不赘述了,可以观察到LED的闪烁。
      用到的重要的函数需要解释一下：

    fflush(File_ptr)//这个函数用来刷新缓冲区
snprintf()//这个函数用来把带格式控制的字符串转变成普通字符串

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    三、PWM的使用

    这里也是按照教程的方法进行操作就可以了，不再过多赘述，用示波器可以抓到波形
    在这里插入图片描述

    关于PWM的一些问题

    本来买这个rockchipRV1106是看中它性能更高更好地驱动FOC的，但是一来Linux系统不是实时系统，二来虽然我观察源码也暂时不能知道如何调节中央对齐PWM输出，我也不好修改设备树和源码，这样太麻烦。如果使用裸机编程的话，没有寄存器和详细的datasheet，只能根据linux kernel源码来判断地址寄存器功能。所以用RV1106直接驱动FOC PWM的想法暂时搁置。但是看源码中确实是有PWM中央对齐的选项的，应当有机会修改源码。
    在这里插入图片描述
    因此，对于FOC控制，我准备把计算部分放在rockchip上，下级MCU（例如复旦微开发板）上仅仅执行简单的定时、uart中断和pwm更新输出，两者用Uart通讯

    四、UART的使用

    shell命令控制UART

    主要就是配置串口波特率，然后给/dev/ttyS3 echo内容就能通讯了。参考WIKI上的教程即可
    在这里插入图片描述

    C语言系统调用控制UART

      继续照抄wiki参考即可，但需要注意，wiki中scanf的书写有误，需要改一下

    五、ADC的使用

      照抄WIKI即可

    六、I2C的使用（结合AS5600）

      血的教训，我把GND和VCC接错了，导致AS5600烧了，幸好我AS5600多嘻嘻，并且RV1106没被烧，万幸。
      有关AS5600的I2C协议和时序图介绍见这篇

    shell命令控制i2c

      将luckfox-pico的I2C 3接口接到AS5600或者其他设备上，并输入

    i2cdetect -y -a 3

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    在这里插入图片描述
    发现可以detect到0x36地址的设备AS5600
    有关i2c tool的使用可以见这篇

    C语言控制i2c

    这里是参考官方WIKI和对AS5600的特性自己写的

    #include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define I2C_DEVICE_PATH "/dev/i2c-3"
#define AS5600_ADDR 0x36
#define LOW_DATA_ADDR 0x0D
#define HIGH_DATA_ADDR 0x0C

#define _2PI 6.28318530718
int main() {
    uint8_t data = 0x00;
	uint8_t * data_p=&data;
    uint8_t result =0x00;
	uint16_t result16=0x0000;
	int     result16_int=0;
	uint8_t * result_p = &result;
    const char *i2c_device = I2C_DEVICE_PATH;  
    int i2c_file;
	float rad;

    if ((i2c_file = open(i2c_device, O_RDWR)) < 0) {
        perror("Failed to open I2C device");
        return -1;
    }
    
    ioctl(i2c_file, I2C_TENBIT, 0);
    ioctl(i2c_file, I2C_RETRIES, 5);//retry times
    	
	ioctl(i2c_file,I2C_SLAVE,AS5600_ADDR);
	while(1){
	data = LOW_DATA_ADDR;
	write(i2c_file,data_p,1);
	read(i2c_file,result_p,1);
	result16=result;
	printf("%x,",result);

	data = HIGH_DATA_ADDR;
	write(i2c_file,data_p,1);
	read(i2c_file,result_p,1);
	result16=result16 | (result << 8);
	
	result16_int=result16;
	rad=((float)result16_int/(float)4096)*_2PI;

	printf("%x,",result);
	printf("%x,",result16);
	printf("%d,",result16);
	printf("%f\n",rad);

	}
    close(i2c_file);


    return 0;
}


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    运行结果如下所示
    在这里插入图片描述
    最后输出一个介于0-6.28之间的值

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