项目：智慧教室（cubemx+webserver）
第一章：需求与配置
一。项目需求
二。实现外设控制
注意：
先配置引脚，再配置外设。否则会出现一些不可预料的问题
1.时钟，串口，灯，蜂鸣器配置
（1）RCC配置为外部时钟，修改时钟参数
（2）SWD配置：为了不引脚冲突，使用
（3）串口的使用（USART1，USART3）
<1>USART1
注意：大型项目串口使用中断，因为效率高
<2>USART3
串口3没有使用中断，观察原理图，使用串口母口与电脑通信。
（4）GPIO配置
1.GPIO灯的配置，设置为高电平（初始为灭）
2.GPIO蜂鸣器配置，设置为低电平（初始不响）
（5）LCD的FMSC配置
FMSC的LCD2配置，这是显示页面
（6）GPIO补充配置
（7）SPI的配置
PA5配置spi_sck
配置PB5,PB4
配置PH2为GPIO_OUTPUT
spi配置全双工
（8）Touch配置
设置SPi2，注意：PG15为高电平
设置SPI2
三。Webserver开发
1.SDIO配置
（1）PC12设置为SDIO_CK时钟
D0与D1配置
D2与D3
2.SDIO配置
DMA配置
3.ETH以太网接口
（1）根据原理图配置引脚
注意：有些引脚不需要配置，原因是采用RMII接口（需要看懂原理才可以自己配置）
（2）配置外设
时钟出现错误，修改
四。Freertos配置
1.调整时钟
2.任务的创建
（1）任务优先级的划分
优先级划分：WebServer优先级最高，GUI优先级最低。判断方式，用户体验最佳。
（2）堆栈大小划分
在Freertos中配置堆大小时，需要把上述除以4（原因未知，且不一定除以4，可能就是单纯的分配问题，因为板子内存本来就不多）
Touch
Gui
WebServer
Zigbee
3.其余优先级的配置
五。LWIP配置
（1）使能LWIP。关闭DHCP服务
（2）使能LWIP。关闭展示全部参数
（3）增大池大小
（4）回调函数调用
测试：使用上述回调函数，判断网络连接
if(netif_is_link_up(netif)){
printf("netif link is up\r\n");
if(!netif_is_up(netif)){
netif_set_up(netif);
printf("netif is up\r\n");
}
}else{
printf("netif link is down\r\n");
}
六。FatFs（文件管理）
1.FatFs配置
（1）配置SD卡（SDIO配置之后才可以配置这个）
（2）设置HEAP堆空间大小
（3）点击生成（会弹出警告，询问是否自动生成代码，点击确定）
2.FatFs文件解释
（1）配置FatFs之后会出现的文件。
具体细节看下面这个图。上述三个文件对应下面的图。通用底层接口，链接机制，DSP驱动。
补充实验1：读写SD卡的内容，使用了usb读写卡，通过他读写SD卡
加入初始化代码，init在Freertos.c中的第一个任务中自动添加。
uint8_t u8chr[] = "hello";
uint32_t u32Wbytes;
/* USER CODE END Variables */
void MX_FATFS_Init(void)
{
/*## FatFS: Link the SD driver ###########################*/
retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SDPath);
/* USER CODE BEGIN Init */
if(f_mount(&SDFatFS,SDPath,1) == FR_OK)
{
if(f_open(&SDFile,(const char*)"fatfs.txt",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK)
{
if(f_write(&SDFile,u8chr,sizeof(u8chr),&u32Wbytes) == FR_OK)
{
f_close(&SDFile);
}
}
}
/* additional user code for init */
/* USER CODE END Init */
}运行之后，SD卡通过usb转接口连接电脑。里面有fatfs.txt文件，打开里面有Hello字符。
注意：也可以fatfs.txt文件替换成scv文件，这是excel文件后缀名。
3.FatFs函数的参考手册
（1）进入c盘（cubemx的包目录下），找到第三方库存放地（Third_Party）
（2）找到FatFs文件夹中的doc，点击html文件
（3）打开html文件，函数解释都在这里，需要研究英文
4.底层文件的简要介绍
（1）FatFS底层实现
（2）通用底层驱动API
（3）我们应该研究什么东西
这些都是在KEIL工程中
//FatFS 提供的通用驱动文件的实现
ff_gen_drv.c
//针对SD底层驱动实现，封装成为通用的底层驱动API
//如果使能freeRTOS，在read和Write里面，会用到操作系统的消息队列sd_diskio.c
//HAL库的二次封装，把所有基于SD卡的操作都在bsp_driver_sd实现
bsp_driver_sd.c
七。emWin移植
Cubemx配置
（1）使能CRC
（2）使能FSMC的写
创建有警告，正常
1.emWin的图形文件库的寻找，移植
（1）在stm32的Cubemx的第三方目录的同层文件夹下，有个ST文件夹
（2）ST文件夹下的STemWin就是图形文件库，移植就好（复制粘贴到Cubemx文件工程下面）
（3）移植到keil的工程目录的第三方文件夹下
2.keil工程的创建工作组
（1）创建工作组
（2）对工作组进行管理
（3）工作组路径与名称的设置
3.添加库，主要包括下面文件
（1）工作组添加存在的库文件
（2）第三方的工程文件
（3）添加emWin的os的GUI文件
（4）GUIconf.c与GUIDRV_Template.c与LCD_Template.c
（5）GUI_X_Touch_Analog.c
这个是触控，自己定义，Ctrl+N创建工程，Ctrl+s保存，在第三方库文件夹下的emWin文件中创建src文件夹。
在文件夹中保存文件
（7）STemWin_CM4_OS_wc16_ot.a
这个文件源码不开放，在Lib中，文件选择.a
注意：Keil是无法识别.a这种文件的，所以需要手动配置
选择library file
4.把移植好的文件（.h）加入工程文件
加入的是上述关联的文件夹
八。对代码的修改
为什么要对这些进行修改？
我们使用的API接口是不统一的，一个是GUI驱动函数，一个是Lcd驱动函数，我们要同时使用他们，需要对双方进行连接，即代码相互调用。（一个驱动对硬件，一个驱动对液晶屏）
1.SD卡的初始化设置
#include "stdio.h"
#include "string.h"
uint8_t retSD; /* Return value for SD */
char SDPath[4]; /* SD logical drive path */
FATFS SDFatFS; /* File system object for SD logical drive */
FIL SDFile; /* File object for SD */
/* USER CODE BEGIN Variables */
char u8chr[] = "hello";
uint32_t u32Wbytes;
char SensorBuff[100];
/* USER CODE END Variables */
void MX_FATFS_Init(void)
{
/*## FatFS: Link the SD driver ###########################*/
retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SDPath);
/* USER CODE BEGIN Init */
if(f_mount(&SDFatFS,SDPath,1) == FR_OK)
{
if(f_open(&SDFile,(const char*)"fatfs.txt",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK)
{
if(f_write(&SDFile,u8chr,sizeof(u8chr),&u32Wbytes) == FR_OK)
{
f_close(&SDFile);
}
}
}
//创建文件
if(f_open(&SDFile,(const char*)"Sensor.csv",FA_CREATE_ALWAYS|FA_WRITE) == FR_OK){
//格式化文件流
//创建表头
sprintf(SensorBuff, "序号,温度,湿度,光照\r\n");
f_write(&SDFile,SensorBuff,strlen(SensorBuff),&u32Wbytes);
//循环写入表项
for(int i; i < 10; i++){
sprintf(SensorBuff, "%d,%d,%d,%d\r\n",i + 1, i + 20, i + 30, i + 40);
f_write(&SDFile,SensorBuff,strlen(SensorBuff),&u32Wbytes);
//刷新到文件中
// f_sync(&SDFile);
}
//关闭文件，缓存写入文件内
f_close(&SDFile);
}
/* additional user code for init */
/* USER CODE END Init */
}
2.对GUIconfig.c图形库的设置
（1）对宏定义进行修改
#define GUI_NUMBYTES (512*1024) //定义外部存储器大小
#define GUI_BLOCKSUZE (0X80) //定义最小内存库操作大小
#define SRAM_BANK_ADDR ((U32)0x68000000) //定义外部存储器首地址（2）对GUI_X_Config的修改
void GUI_X_Config(void) {
//
// 32 bit aligned memory area
//
volatile U32* aMemory = (volatile U32*)(SRAM_BANK_ADDR);
//
// Assign memory to emWin
//分配GUI存储器首地址及最小操作内存块大小
GUI_ALLOC_AssignMemory((void *)aMemory, GUI_NUMBYTES);
GUI_ALLOC_SetAvBlockSize(GUI_BLOCKSUZE);
//
// Set default font
//
GUI_SetDefaultFont(GUI_FONT_32_1);
}3.对GUIDRV_Template.c进行修改
通过这种方式，lcd的驱动与GUI的驱动就连接起来，可以相互配合
（1）加入头文件，lcd.h，原因：GUI图形库与lcd连接，通过找到点 后向lcd拷贝即可
（2）对set与get函数进行处理
set来画点
//添加lcd画点接口
LCD_DrawPoint(x,y,PixelIndex);get来获取点位置
//添加lcd读取点接口
PixelIndex = lcd_read_gram(x,y);4.对LCDConf_FledColor_Templae.c进行修改
（1）屏幕大小，屏幕上下左右的AD值，触摸屏的处理
#define XSIZE_PHYS 480 // 屏幕X坐标长度
#define YSIZE_PHYS 272 // 屏幕Y坐标长度
#define GUI_TOUCH_AD_Y_TOP 170 // 屏幕X0点坐标AD值
#define GUI_TOUCH_AD_Y_BOTTOM 1900 // 屏幕X480点坐标AD值
#define GUI_TOUCH_AD_X_LEFT 100 // 屏幕Y0点坐标AD值
#define GUI_TOUCH_AD_X_RIGHT 1930 // 屏幕Y272点坐标AD值
（2）Config配置函数处理
void LCD_X_Config(void) {
//
// Set display driver and color conversion
//设置成自己的API接口
GUI_DEVICE_CreateAndLink(&GUIDRV_Template_API, GUICC_M565, 0, 0);
//
// Display driver configuration, required for Lin-driver
// 显示尺寸配置
LCD_SetSizeEx (0, XSIZE_PHYS , YSIZE_PHYS);
LCD_SetVSizeEx(0, VXSIZE_PHYS, VYSIZE_PHYS);
//
//触摸笔的校准
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_X, 0, 480, GUI_TOUCH_AD_X_LEFT , GUI_TOUCH_AD_X_RIGHT);
GUI_TOUCH_Calibrate(GUI_COORD_Y, 0, 272, GUI_TOUCH_AD_Y_TOP, GUI_TOUCH_AD_Y_BOTTOM);
}（3）在驱动中写如lcd初始化
加入#include "lcd.h"，自写的文件可以直接写到最顶上
5.GUI_X_Touch_Analog.c（这是自写的文件）
#include "GUI.h"
#include "Touch.h"
void GUI_TOUCH_X_ActivateX(void)
{
}
void GUI_TOUCH_X_ActivateY(void)
{
}
//获取X坐标AD值
int GUI_TOUCH_X_MeasureX(void)
{
return XPT_Read_XY(CMD_RDX);
}
//获取Y坐标AD值
int GUI_TOUCH_X_MeasureY(void)
{
return XPT_Read_XY(CMD_RDY);
}6.Freertos.c中
#include "GUI.h"void Touch_Task(void const * argument)
{
/* init code for LWIP */
MX_LWIP_Init();
/* init code for FATFS */
MX_FATFS_Init();
GUI_Init();
GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
GUI_SetFont(GUI_FONT_32_1);
GUI_SetColor(GUI_YELLOW);
GUI_Clear();
/* USER CODE BEGIN Touch_Task */
GUI_PID_STATE State;
printf("system is runing!\r\n");
/* Infinite loop */
for(;;)
{
//执行触摸笔检测
GUI_TOUCH_Exec();
//获取触摸笔状态值
GUI_TOUCH_GetState(&State);
//是否按下
if(State.Pressed){
//打印触摸笔坐标信息
GUI_DispStringAt("X:",0,0);
GUI_DispDecAt(State.x,32,0,4);
GUI_DispStringAt("Y:",0,24);
GUI_DispDecAt(State.y,32,24,4);
}
osDelay(10);
}
/* USER CODE END Touch_Task */
}运行结果：
下一节补充