OpenHarmony设备开发（三）- 小熊派Nano3.1系统复现串口-小熊派开发版

前言

当前小熊派Nano官方给的源码是OpenHarmony1.0，而OpenHarmony2.x和3.x都有对轻量化系统增加了新的特性,因此想尝试一下为Nano板烧录OpenHarmony3.1的系统(虽然都没用上新特性emm),并复现串口收发demo.

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OpenHarmony2.x和3.x新增特性：

新增轻量级内核能力增强，包括文件系统增强、内核调试工具增强支持、内核模块支持可配置、三方芯片适配支持、支持ARM9架构等。
轻量级图形能力增强支持，包括支持多语言字体对齐、支持显示控件轮廓、支持点阵字体、供统一多后端框架支持多芯片平台等。
DFX能力增强支持，包括HiLog功能增强、HiEvent功能增强，提供轻量级系统信息dump工具、提供重启维侧框架等。
AI能力增强支持，包括新增linux内核适配支持、AI引擎支持基于共享内存的数据传输。
新增轻量级分布式能力增强，支持从轻量级系统启动标准系统上的Ability。
软总线能力增强支持，提供认证通道传输能力，用于设备绑定。
轻量级全球化能力增强支持，新增31种语言支持。
轻量系统上新增权限属性字段及其写入接口，上层应用可通过该字段实现相关业务。
HiStreamer轻量级支持可定制的媒体管线框架、Linux版本init支持热插拔、OS轻内核&驱动启动优化、快速启动能力支持。

烧录准备

烧录前提是我们有3.1的源码以及编译后的可烧录文件.由于ubuntu上的下载烧录工作过于繁杂,本次主要借助DevEco Device Tool工具进行下载以及烧录适用于Hi3861芯片的3.1轻量系统源码。

工具介绍

HUAWEI DevEco Device Tool是OpenHarmony面向智能设备开发者提供的一站式集成开发环境，支持OpenHarmony的组件按需定制，支持代码编辑、编译、烧录和调试等功能，支持C/C++语言，以插件的形式部署在Visual Studio Code上。

DevEco Device Tool官方文档:

https://device.harmonyos.com/cn/docs/documentation/guide/service_introduction-0000001050166905。

具体操作

主页->新建工程->选择OpenHarmony源码->OpenHarmony样例->WLAN连接类产品->确认。

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烧录样例

本次将在3.1系统上复现Nano官方1.0系统里带的串口UART样例。

分析样例

首先分析官方给出的串口样例(因为在不同系统中的线程创建步骤相同,因此省略线程创建),官方给出的串口样例主要操作是初始化串口,发送数据,接收数据。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "wifiiot_errno.h"
#include "wifiiot_gpio.h"
#include "wifiiot_gpio_ex.h"
#include "wifiiot_uart.h"
#define UART_TASK_STACK_SIZE 1024 * 8
#define UART_TASK_PRIO 25
#define UART_BUFF_SIZE 1000
static const char *data = "Hello, BearPi!\r\n";
static void UART_Task(void)
{
    uint8_t uart_buff[UART_BUFF_SIZE] = {0};
    uint8_t *uart_buff_ptr = uart_buff;
    uint32_t ret;
    //串口属性
    WifiIotUartAttribute uart_attr = {
        //传输比特率: 9600
        .baudRate = 9600,

        //数据长度: 8bits
        .dataBits = 8,
        .stopBits = 1,
        .parity = 0,
    };
    //Initialize uart driver
    ret = UartInit(WIFI_IOT_UART_IDX_1, &uart_attr, NULL);
    if (ret != WIFI_IOT_SUCCESS)
    {
        printf("Failed to init uart! Err code = %d\n", ret);
        return;
    }
    printf("UART Test Start\n");
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("*************UART_example**************\r\n");
        printf("=======================================\r\n");

        //通过串口1发送数据
        UartWrite(WIFI_IOT_UART_IDX_1, (unsigned char *)data, strlen(data));

        //通过串口1接收数据
        UartRead(WIFI_IOT_UART_IDX_1, uart_buff_ptr, UART_BUFF_SIZE);

        printf("Uart1 read data:%s", uart_buff_ptr);
        usleep(1000000);
    }
}

对比头文件

我们首先关注引用头文件,小熊派官方demo引用的头文件分别是"wifiiot_errno.h" "wifiiot_gpio.h" "wifiiot_gpio_ex.h" "wifiiot_uart.h",这几个头文件都保存在//base/iot_hardware/interfaces/kits/wifiiot_lite路径下。

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3.1轻量系统中相关的头文件则保存在了//base/iot_hardware/peripheral/interfaces/kits。

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不同版本的系统的头文件名称会有略微不同,提供的API接口名称也会有所不同,但是通过一个个比对还是可以发现,虽然API接口名称不同,但最终的操作函数还是相同的,实现的目的还是相同的。

对比API接口

下面对比一下UART的init接口,1.0系统提供的是UartInit(WifiIotUartIdx id, const WifiIotUartAttribute *param, const WifiIotUartExtraAttr *extraAttr);而3.1系统提供的是IoTUartInit(unsigned int id, const IotUartAttribute *param)。

能发现这两个函数最终指向的操作函数hi_uart_init都是相同的,如下图对比：

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通过比较两个版本的API接口，可以发现以下的API接口是对应关系：

1.0系统的API接口	3.1系统的API接口
UartInit	IoTUartInit
UartRead	IoTUartRead
UartWrite	IoTUartWrite
WifiIotUartAttribute	IotUartAttribute

PS:3.1系统中没有WifiIotUartIdx列举,我们从1.1系统中的列举(如下)可以得知,我们所要用到的串口序号为1.因此我们在接下来的编写代码中,直接用1作为串口序号使用。

typedef enum {
    /** Physical port 0 */
    WIFI_IOT_UART_IDX_0,
    /** Physical port 1 */
    WIFI_IOT_UART_IDX_1,
    /** Physical port 2 */
    WIFI_IOT_UART_IDX_2,
    /** Maximum value */
    WIFI_IOT_UART_IDX_MAX
}WifiIotUartIdx;

编写代码

在该路径applications/sample/wifi-iot/app下创建源代码文件夹,并在里面创建一个.c源文件和BUILD.gn。

.c源文件：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"
#include "iot_gpio.h"
#include "iot_uart.h"
static const char *data = "Hello, BearPi Nano!!!!!\r\n";
static void UART_Task(void)
{
    uint8_t uart_buff[1000] = {0};
    uint8_t *uart_buff_ptr = uart_buff;
    uint32_t ret;
    IotUartAttribute uart_attr = {

        // baud_rate: 9600
        .baudRate = 9600,
        // data_bits: 8bits
        .dataBits = 8,
        .stopBits = 1,
        .parity = 0,
    };
    // Initialize uart driver
    ret = IoTUartInit(1, &uart_attr);
    if (ret != 0)
    {
        printf("Failed to init uart! Err code = %d\n", ret);
        return;
    }
    printf("UART Test Start\n");
    while (1)
    {
        printf("=======================================\r\n");
        printf("*************UART_example**************\r\n");
        printf("=======================================\r\n");

        //通过串口1发送数据
        IoTUartWrite(1, (unsigned char *)data, strlen(data));
        (void)memset_s(uart_buff_ptr, sizeof(uart_buff_ptr), 0, sizeof(uart_buff_ptr));
        //通过串口1接收数据
        IoTUartRead(1, uart_buff_ptr, 1000);
        printf("Uart1 read data:%s", uart_buff_ptr);
        usleep(1000000);
    }
}
static void UART_ExampleEntry(void)
{
    osThreadAttr_t attr;
    attr.name = "UART_Task";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 1024 * 8;
    attr.priority = 25;
    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)UART_Task, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("[ADCExample] Falied to create UART_Task!\n");
    }
}
SYS_RUN(UART_ExampleEntry);

BUILD.gn编译脚本：

static_library("uart_example") {
    sources = [
        "uart.c"
    ]
    include_dirs = [
        "//utils/native/lite/include",
        "//kernel/liteos_m/components/cmsis/2.0",
        "//base/iot_hardware/interfaces/kits/wifiiot_lite",
        "//ohos_bundles/@ohos/iot_controller/interfaces/kits",
    ]
}