document/TranslateProject
2
0
Fork 0
mirror of https://github.com/LCTT/TranslateProject.git synced 2026-08-23 04:03:29 +08:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity

Merge pull request #19988 from wxy/20180503-Go-on-very-small-hardware-(Part-3)

Browse Source 
PRF&PUB:20180503 Go on very small hardware (Part 3)
This commit is contained in:
Xingyu.Wang
2020-11-03 09:34:33 +08:00
committed by GitHub
parent daa1f87c1e 9b72fc0e71
commit 8bafdcfc00
1 changed files with 54 additions and 60 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

114
translated/tech/20180503 Go on very small hardware (Part 3).md → published/20180503 Go on very small hardware (Part 3).md
View File

@@ -1,35 +1,39 @@
[#]: collector: (lujun9972)
[#]: translator: (gxlct008)
[#]: reviewer: ( )
[#]: publisher: ( )
[#]: url: ( )
[#]: reviewer: (wxy)
[#]: publisher: (wxy)
[#]: url: (https://linux.cn/article-12782-1.html)
[#]: subject: (Go on very small hardware Part 3)
[#]: via: (https://ziutek.github.io/2018/05/03/go_on_very_small_hardware3.html)
[#]: author: (Michał Derkacz )
Go 语言在极小硬件上的运用（三）
======
[![STM32F030F4P6][1]][2]
在本系列的 [第一][3] 和 [第二][4] 部分中讨论的大多数示例都是以一种或另一种方式闪烁的 LED。起初它可能很有趣，但是一段时间后变得有些无聊。让我们做些更有趣的事情……
![](https://img.linux.net.cn/data/attachment/album/202010/24/090026to9c9sweyrw9ww37.png)
在本系列的 [第一][3] 和 [第二][4] 部分中讨论的大多数示例都是以某种方式闪烁的 LED。起初它可能很有趣，但是一段时间后变得有些无聊。让我们做些更有趣的事情……
…让我们点亮更多的 LED！
### WS281x LEDs
![STM32F030F4P6][1]
[WS281x][5] RGB LED（及其克隆）非常受欢迎。您可以作为单个元素购买、链成长条或组装成矩阵、环或其他形状因子。
### WS281x LED
[WS281x][5] RGB LED（及其克隆品）非常受欢迎。你可以以单个元素购买、链成长条或组装成矩阵、环或其他形状。
![WS2812B][6]
它们可以串联连接，基于这个事实，您可以只用 MCU 的单个引脚就可以控制一个很长的 LED 灯条。不幸的是，它们的内部控制器使用的物理协议不能直接适用于您在 MCU 中可以找到的任何外围设备。您必须使用 <ruby>位脉冲<rt>bit-banging</rt></ruby>或以特殊方式使用可用的外设。
它们可以串联连接，基于这个事实，你可以只用 MCU 的单个引脚就可以控制一个很长的 LED 灯条。不幸的是，它们的内部控制器使用的物理协议不能直接适用于你在 MCU 中可以找到的任何外围设备。你必须使用 <ruby>位脉冲<rt>bit-banging</rt></ruby>或以特殊方式使用可用的外设。
哪种可用的解决方案最有效取决于同时控制的 LED 灯条数量。如果您必须驱动 4 到 16 个条带，那么最有效的方法是 [使用定时器和 DMA][7]（请不要忽略 Martin 文章末尾的链接）。
哪种可用的解决方案最有效取决于同时控制的 LED 灯条数量。如果你必须驱动 4 到 16 个灯条，那么最有效的方法是 [使用定时器和 DMA][7]（请不要忽略这篇文章末尾的链接）。
如果只需要控制一个或两个条带，请使用可用的 SPI 或 UART 外设。对于 SPI，您只能在发送的一个字节中编码两个 WS281x 位。由于巧妙地使用了起始位和停止位，UART 允许更密集的编码：每发送一个字节 3 位。
如果只需要控制一个或两个灯条，请使用可用的 SPI 或 UART 外设。对于 SPI，你只能在发送的一个字节中编码两个 WS281x 位。由于巧妙地使用了起始位和停止位，UART 允许更密集的编码：每发送一个字节 3 位。
我在 [此站点][8] 上找到了有关 UART 协议如何适用于 WS281x 协议的最佳解释。如果您不懂波兰语，这里是 [英文翻译][9]。
我在 [此站点][8] 上找到了有关 UART 协议如何适用于 WS281x 协议的最佳解释。如果你不懂波兰语，这里是 [英文翻译][9]。
基于 WS281x 的 LED 仍然是最受欢迎的，但市场上也有 SPI 控制的 LED：[APA102][10]，[SK9822][11]。关于它们的三篇有趣的文章在这里：[1][12]，[2][13]，[3][14]
基于 WS281x 的 LED 仍然是最受欢迎的，但市场上也有 SPI 控制的 LED：[APA102][10]、[SK9822][11]。关于它们的三篇有趣的文章在这里：[1][12]、[2][13]、[3][14]。
### LED 环
@@ -43,12 +47,11 @@ Go 语言在极小硬件上的运用（三）
![WS2812B][16]
我们的 STM32F030F4P6 MCU 和整个 STM32 F0、F3、F7、L4 系列具有 F1、F4、L1 MCU 不具备的一项重要功能：它可以反转 UART 信号，因此我们可以将环直接连接到 UART TXD 引脚。如果您不知道我们需要这种反转，那么您可能没有读过我上面提到的 [文章][9]。
我们的 STM32F030F4P6 MCU 和整个 STM32 F0、F3、F7、L4 系列具有 F1、F4、L1 MCU 不具备的一项重要功能：它可以反转 UART 信号，因此我们可以将环直接连接到 UART TXD 引脚。如果你不知道我们需要这种反转，那么你可能没有读过我上面提到的 [文章][9]。
因此，您不能以这种方式使用流行的 [Blue Pill][17] 或 [STM32F4-DISCOVERY][18]。使用其 SPI 外设或外部反相器。有关使用 SPI 的 NUCLEO-F411RE，请参见 [圣诞树灯][19] 项目作为 UART + 逆变器的示例或 [WS2812示例][20]。
因此，你不能以这种方式使用流行的 [Blue Pill][17] 或 [STM32F4-DISCOVERY][18]。使用其 SPI 外设或外部反相器。有关使用 SPI 的 NUCLEO-F411RE，请参见 [圣诞树灯][19] 项目作为 UART + 逆变器的示例或 [WS2812示例][20]。
顺便说一下，大多数 DISCOVERY 板可能还有一个问题：它们在 VDD = 3V 而不是 3.3V 的情况下工作。 对于高 DI，WS281x 至少要求电源电压 * 0.7。如果是 5V 电源，则为 3.5V；如果是 4.7V 电源，则为 3.3V；可在 DISCOVERY 的 5V 引脚上找到。如您所见，即使在我们的情况下，第一个 LED 的工作电压也低于规格 0.2V。对于 DISCOVERY 板，如果供电 4.7V，它将工作在低于规格的 0.3V 下；如果供电 5V，它将工作在低于规格 0.5V 下。
顺便说一下，大多数 DISCOVERY 板可能还有一个问题：它们在 VDD = 3V 而不是 3.3V 的情况下工作。 对于高 DI，WS281x 至少要求电源电压 * 0.7。如果是 5V 电源，则为 3.5V；如果是 4.7V 电源，则为 3.3V；可在 DISCOVERY 的 5V 引脚上找到。如你所见，即使在我们的情况下，第一个 LED 的工作电压也低于规格 0.2V。对于 DISCOVERY 板，如果供电 4.7V，它将工作在低于规格的 0.3V 下；如果供电 5V，它将工作在低于规格 0.5V 下。
让我们结束这段冗长的介绍并转到代码：
@@ -134,9 +137,9 @@ var ISRs = [...]func(){
}
```
##### 导入部分
#### 导入部分
与前面的示例相比，导入部分中的新内容是 `rand/math` 包和带有 `led/ws281x` 子树的 led 包。 led 包本身包含 `Color` 类型的定义。 `led/ws281x/wsuart` 定义了 `ColorOrder`、`Pixel` 和 `Strip` 类型。
与前面的示例相比，导入部分中的新内容是 `rand/math` 包和带有 `led/ws281x` 子树的 `led` 包。 `led` 包本身包含 `Color` 类型的定义。 `led/ws281x/wsuart` 定义了 `ColorOrder`、`Pixel` 和 `Strip` 类型。
我想知道如何使用 `image/color` 中的 `Color` 或 `RGBA` 类型，以及如何以它将实现 `image.Image` 接口的方式定义 `Strip`。 但是由于使用了 [gamma 校正][21] 和 大开销的 `color/draw` 包，我以简单的方式结束：
@@ -147,13 +150,13 @@ type Strip []Pixel
使用一些有用的方法。然而，这种情况在未来可能会改变。
##### init 函数
#### init 函数
`init` 函数没有太多新颖之处。 UART 波特率从 115200 更改为 3000000000/1390 ≈ 2158273，相当于每个 WS2812 位 1390 纳秒。 CR2 寄存器中的 TxInv 位设置为反转 TXD 信号。
##### main 函数
#### main 函数
`XorShift64` 伪随机数生成器用于生成随机颜色。 [XORSHIFT][22] 是目前由 `math/rand` 包实现的唯一算法。您必须使用带有非零参数的 `Seed` 方法显式初始化它。
`XorShift64` 伪随机数生成器用于生成随机颜色。 [XORSHIFT][22] 是目前由 `math/rand` 包实现的唯一算法。你必须使用带有非零参数的 `Seed` 方法显式初始化它。
`rgb` 变量的类型为 `wsuart.ColorOrder`，并设置为 WS2812 使用的 GRB 颜色顺序（WS2811 使用 RGB 顺序）。然后用于将颜色转换为像素。
@@ -166,9 +169,9 @@ strip.Clear()
其余代码使用随机颜色绘制类似于 “Please Wait…” 微调器的内容。
条带切片充当帧缓冲区。 `tts.Write(strip.Bytes()` 将帧缓冲区的内容发送到环。
`strip` 切片充当帧缓冲区。 `tts.Write(strip.Bytes())` 将帧缓冲区的内容发送到环。
##### 中断
#### 中断
该程序由处理中断的代码组成，与先前的 [UART 示例][23] 中的代码相同。
@@ -182,27 +185,23 @@ $ arm-none-eabi-size cortexm0.elf
$ openocd -d0 -f interface/stlink.cfg -f target/stm32f0x.cfg -c 'init; program cortexm0.elf; reset run; exit'
```
我跳过了 openocd 输出。下面的视频显示了该程序的工作原理：
我跳过了 `openocd` 的输出。下面的视频显示了该程序的工作原理：
原文中插入视频的代码：
<video width="576" height="324" controls="" preload="auto">
<source src="https://ziutek.github.io/videos/rgbspinner.mp4" type="video/mp4">
Sorry, your browser doesn't support embedded videos.
</video>
![video](https://ziutek.github.io/videos/rgbspinner.mp4)
### 让我们做些有用的事情...
在 [第一部分][3] 的开头，我曾问过：“我们能降到多低，还能做一些有用的事情？”。 我们的 MCU 实际上是一种低端设备（8 比特的人可能会不同意我的看法），但到目前为止，我们还没有做任何有用的事情。
在 [第一部分][3] 的开头，我曾问过：“Go 能深入到多低层，而还能做一些有用的事情？”。 我们的 MCU 实际上是一种低端设备（8 比特的人可能会不同意我的看法），但到目前为止，我们还没有做任何有用的事情。
所以... 让我们做些有用的事情... 让我们做个时钟！
在互联网上有许多由 RGB LED 构成的时钟示例。让我们用小板子和 RGB 环制作自己的时钟。我们按照下面的描述更改先前的代码。
在互联网上有许多由 RGB LED 构成的时钟示例。让我们用我们的小板子和 RGB 环制作自己的时钟。我们按照下面的描述更改先前的代码。
##### 导入部分
#### 导入部分
删除 `math/rand` 包，然后添加 `stm32/hal/exti`。
##### 全局变量
#### 全局变量
添加两个新的全局变量：`btn` 和 `btnev`：
@@ -214,9 +213,9 @@ var (
)
```
它们将用来处理那些用于设置时钟的 “button”。我们的板子除了重置之外没有其他按钮，但是如果没有它，我们仍然可以通过某种方式进行管理。
它们将用来处理那些用于设置时钟的 “按钮”。我们的板子除了重置之外没有其他按钮，但是如果没有它，我们仍然可以通过某种方式进行管理。
##### init 函数
#### init 函数
将这段代码添加到 `init` 函数：
@@ -237,9 +236,9 @@ rtos.IRQ(irq.EXTI4_15).Enable()
我们使用 EXTI 外设来跟踪 PA4 状态。它被配置为在发生任何更改时都会产生中断。
##### btnWait 函数
#### btnWait 函数
定义一个新的辅助功能：
定义一个新的辅助函数：
```
func btnWait(state int, deadline int64) bool {
@@ -254,7 +253,7 @@ func btnWait(state int, deadline int64) bool {
}
```
它等待 “button” 引脚上的指定状态，但只等到最后期限出现。这是稍微改进的轮询代码：
它等待 “按钮” 引脚上的指定状态，但只等到最后期限出现。这是稍微改进的轮询代码：
```
for btn.Load() != state {
@@ -264,9 +263,9 @@ for btn.Load() != state {
}
```
我们的 `btnWait` 函数不是忙于等待状态或截止日期，而是使用 `rtos.EventFlag` 类型的 `btnev` 变量休眠，直到有事情发生。您当然可以使用通道而不是 `rtos.EventFlag`，但是后者便宜得多。
我们的 `btnWait` 函数不是忙于等待 `state` 或 `deadline`，而是使用 `rtos.EventFlag` 类型的 `btnev` 变量休眠，直到有事情发生。你当然可以使用通道而不是 `rtos.EventFlag`，但是后者便宜得多。
##### main 函数
#### main 函数
我们需要全新的 `main` 函数：
@@ -331,11 +330,11 @@ func main() {
}
```
我们使用 `rtos.Nanosec` 函数代替 `time.Now` 来获取当前时间。这样可以节省大量的 Flash，但也使我们的时钟变成了不知道日、月、年的老式设备，最糟糕的是它无法处理夏令时的变化。
我们使用 `rtos.Nanosec` 函数代替 `time.Now` 来获取当前时间。这样可以节省大量的闪存，但也使我们的时钟变成了不知道日、月、年的老式设备，最糟糕的是它无法处理夏令时的变化。
我们的环有 24 个 LED，因此秒针的显示精度可以达到 2.5 秒。为了不牺牲这种精度并获得流畅的运行效果，我们使用 1/4 秒作为基准间隔。半秒就足够了，但四分之一秒更准确，而且与 16 和 48 个 LED 配合使用也很好。
红色、绿色和蓝色分别用于时针、分针和秒针。这允许我们使用简单的 `逻辑或操作` 进行颜色混合。我们 `Color.Blend` 方法可以混合任意颜色，但是我们缺少 Flash，所以我们选择最简单的解决方案。
红色、绿色和蓝色分别用于时针、分针和秒针。这允许我们使用简单的“逻辑或操作”进行颜色混合。我们 `Color.Blend` 方法可以混合任意颜色，但是我们闪存不多，所以我们选择最简单的解决方案。
我们只有在秒针移动时才重画时钟。
@@ -345,9 +344,9 @@ btnWait(0, int64(qs+ds)*25e7)
上面的这行代码等待的正是那一刻，或者是按钮的按下。
每按一下按钮就会把时钟向前调一调。按住按钮一段时间会产生加速度。
每按一下按钮就会把时钟向前调一调。按住按钮一段时间会加速调整。
##### 中断
#### 中断
定义新的中断处理程序：
@@ -363,12 +362,11 @@ func exti4_15ISR() {
并将 `irq.EXTI4_15: exti4_15ISR` 条目添加到 ISR 数组。
该处理程序（或中断服务程序）处理 EXTI4_15 IRQ。 Cortex-M0 CPU 支持的 IRQ 明显少于其较大的同类兄弟处理器，因此您经常可以看到一个 IRQ 被多个中断源共享。在我们的例子中，一个 IRQ 由 12 个 EXTI 线共享。
该处理程序（或中断服务程序）处理 EXTI4_15 IRQ。 Cortex-M0 CPU 支持的 IRQ 明显少于其较大的同类兄弟处理器，因此你经常可以看到一个 IRQ 被多个中断源共享。在我们的例子中，一个 IRQ 由 12 个 EXTI 线共享。
exti4_15ISR 读取所有挂起的位，并从中选择 12 个更高的有效位。接下来，它清除 EXTI 中选中的位并开始处理它们。在我们的例子中，仅检查第 4 位。 `btnev.Signal(1)` 引发 `btnev.Wait(1, deadline)` 唤醒并返回 true。
exti4_15ISR 读取所有挂起的位，并从中选择 12 个更高的有效位。接下来，它清除 EXTI 中选中的位并开始处理它们。在我们的例子中，仅检查第 4 位。 `btnev.Signal(1)` 引发 `btnev.Wait(1, deadline)` 唤醒并返回 `true`。
您可以在 [Github][24] 上找到完整的代码。让我们来编译它：
你可以在 [Github][24] 上找到完整的代码。让我们来编译它：
```
$ egc
@@ -377,7 +375,7 @@ $ arm-none-eabi-size cortexm0.elf
15960 240 216 16416 4020 cortexm0.elf
```
这里所有的改进只有 184 个字节。让我们再次重新构建所有内容，但这次在 typeinfo 中不使用任何类型和字段名：
这里所有的改进只得到 184 个字节。让我们再次重新构建所有内容，但这次在 typeinfo 中不使用任何类型和字段名：
```
$ cd $HOME/emgo
@@ -389,26 +387,22 @@ $ arm-none-eabi-size cortexm0.elf
15120 240 216 15576 3cd8 cortexm0.elf
```
现在，有了千字节的空闲空间，您可以改进一些东西。让我们看看它是如何工作的：
现在，有了千字节的空闲空间，你可以改进一些东西。让我们看看它是如何工作的：
原文中插入视频的代码：
<video width="576" height="324" controls="" preload="auto">
<source src="https://ziutek.github.io/videos/rgbclock.mp4" type="video/mp4">
Sorry, your browser doesn't support embedded videos.
</video>
![video](https://ziutek.github.io/videos/rgbclock.mp4)
我不知道我是怎么精确打到 3:00 的！？
以上就是所有内容！在第 4 部分(本系列的结束)中，我们将尝试在 LCD 上显示一些内容。
以上就是所有内容！在第 4 部分（本系列的结束）中，我们将尝试在 LCD 上显示一些内容。（LCTT 译注：然而烂尾了，第三篇写于 2018 年，整个博客当年就停更了。）
--------------------------------------------------------------------------------
via: https://ziutek.github.io/2018/05/03/go_on_very_small_hardware3.html
作者：[-;Michał Derkacz][a]
作者：[Michał Derkacz][a]
选题：[lujun9972][b]
译者：[gxlct008](https://github.com/gxlct008)
校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)
校对：[wxy](https://github.com/wxy)
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
@@ -416,8 +410,8 @@ via: https://ziutek.github.io/2018/05/03/go_on_very_small_hardware3.html
[b]: https://github.com/lujun9972
[1]: https://ziutek.github.io/images/mcu/f030-demo-board/board.jpg
[2]: https://ziutek.github.io/2018/05/03/go_on_very_small_hardware3.html
[3]: https://ziutek.github.io/2018/03/30/go_on_very_small_hardware.html
[4]: https://ziutek.github.io/2018/04/14/go_on_very_small_hardware2.html
[3]: https://linux.cn/article-11383-1.html
[4]: https://linux.cn/article-12747-1.html
[5]: http://www.world-semi.com/solution/list-4-1.html
[6]: https://ziutek.github.io/images/led/ws2812b.jpg
[7]: http://www.martinhubacek.cz/arm/improved-stm32-ws2812b-library