forked from Elron_dev/elbear_arduino_bsp
72 lines
12 KiB
Markdown
72 lines
12 KiB
Markdown
# elbear_arduino_bsp
|
||
Пакет поддержки платы Elbear Ace-Uno на базе микроконтроллера MIK32 Амур в среде программирования Arduino IDE.
|
||
|
||
|
||
## Установка пакета в ArduinoIDE
|
||
Для установки пакета в параметрах ArduinoIDE необходимо добавить ссылку `https://elron.tech/files/package_elbear_beta_index.json` в поле "Дополнительные ссылки для Менеджера плат".
|
||
Подробные шаги по установке и начальной настройке описаны в [инструкции](./Instructions.md).
|
||
|
||
## Функциональное назначение выводов
|
||
|
||
|
||
## Особенности использования платы Elbear Ace-Uno в ArduinoIDE
|
||
### Цифровые выводы
|
||
На плате Elbear Ace-Uno пользователю доступны встроенные светодиод и кнопка. Для их использования можно воспользоваться макросами `LED_BUILTIN` и `BTN_BUILTIN`, передавая их в качестве аргументов функции вместо номера цифрового вывода.
|
||
В отличие от стандартного функционала Arduino, на плате Elbear Ace-Uno невозможно управлять притяжками цифрового вывода, настроенного на вход, с помощью функции `digitalWrite()`. Для включения притяжки к питанию необходимо воспользоваться функцией `pinMode(PinNumber, INPUT_PULLUP)`.
|
||
Для изменения состояния цифровых выводов помимо стандартной функции `digitalWrite()` доступна функция `digitalToggle(uint32_t PinNumber)`.
|
||
|
||
### Аналоговые выводы
|
||
#### АЦП
|
||
Разрешение встроенного в MIK32 АЦП составляет 12 бит. Разрешение АЦП по умолчанию в Arduino IDE составляет 10 бит. Функция `analogReadResolution()` позволяет измененить разрешение в пределах от 1 до 32 бит.
|
||
Функция `analogRead()` возвращает результаты измерения после усреднения по 10 значениям.
|
||
#### ШИМ
|
||
На плате Elbear Ace-Uno доступны следующие выводы для формирования ШИМ сигнала: D3, D5, D6, D9, D10, D11. Сигнал формируется с помощью 32-битного таймера. Выводы D3, D5, D6, D9 подключены к таймеру 1, выводы D10, D11 подключены к таймеру 2. Выводы, подключенные к одному и тому же таймеру, выдают ШИМ сигнал одинаковой частоты.
|
||
Цифровой вывод D10 не может быть использован для ШИМ, если одновременно активен интерфейс SPI. Это ограничение связано с особенностями работы микроконтроллера. Ограничение не распространяется на использование D10 в качестве цифрового вывода при активном SPI.
|
||
По умолчанию частота сформированного ШИМ сигнала составляет 1 кГц. Функция `analogWriteFrequency()` позволяет изменить частоту сигнала в пределах от 1 Гц до 1 МГц.
|
||
По умолчанию разрешение, используемое в функции `analogWrite()`, составляет 8 бит. Функция `analogWriteResolution()` позволяет измененить разрешение в пределах от 1 до 32 бит.
|
||
|
||
### Прерывания
|
||
На плате Elbear Ace-Uno доступно 7 прерываний, настраиваемых функцией `attachInterrupt()`:
|
||
|Цифровой вывод|Номер прерывания|
|
||
|---------|---------|
|
||
|D2|0|
|
||
|D3|1|
|
||
|D4|2|
|
||
|D5|3|
|
||
|D8|4|
|
||
|D9|5|
|
||
|`BTN_BUILTIN`|6|
|
||
|
||
В микроконтроллере MIK32 предусмотрен всего один вектор прерывания. Когда срабатывает прерывание от любого источника, общая функция-обработчик последовательно проверяет все возможные источники и, при необходимости, вызывает соответствующие обработчики конкретных модулей. Поэтому важно, чтобы функции, вызываемые при прерываниях, выполняли минимально необходимый объем работы и обеспечивали как можно более быстрое завершение обработки. Это позволит избежать задержек и снизит риск пропуска последующих прерываний.
|
||
Общая функция-обработчик прерываний располагается в RAM памяти. Это позволяет устраненить задержки, связанных с кэшированием памяти при работе из FLASH памяти. Обработчики прерываний, назначаемые цифровым выводам с помощью функции `attachInterrupt()`, а так же обработчик прерывания для функции `tone()` так же располагаются в памяти RAM.
|
||
|
||
### Serial
|
||
Для работы доступно два последовательных интерфейса. Нулевой интерфейс доступен на выводах D0, D1, для работы с ним используется экземпляр класса под названием `Serial`. Нулевой интерфейс используется для вывода информации в Монитор порта в Arduino IDE.
|
||
Первый интерфейс доступен на выводах D7, D8, используемый экземпляр класса - `Serial1`.
|
||
Доступны следующие настройки режима работы каждого интерфейса: длина данных - 7 или 8 бит; четность - нет, четное, нечетное; стоп бит - 1 или 2 бита.
|
||
|
||
### Предупреждения об ошибках
|
||
Если в скетче используется интерфейс `Serial`, при возникновении ошибок при использовании какой-либо функции из пакета в порт может передаваться сообщение об этой ошибке с пояснением. Например, если в функцию будет передан некорректный номер цифрвого вывода, предупреждение об этом появится в подключенном com порте.
|
||
По умолчанию вывод предупреждений включен. Если интерфейс `Serial` используется для коммуникации с другим устройством, вывод предупреждений можно отключить. Для этого в самом начале функции `setup()` необходимо вызвать макрос `DISABLE_ERROR_MESSAGES();`. Вывод предупреждений можно включить обратно, вызвав макрос `ENABLE_ERROR_MESSAGES();` в любом месте программы.
|
||
### Библиотеки, входящие в состав пакета
|
||
Входящие в состав пакета библиотеки используют периферию микроконтроллера MIK32 и адаптированы для работы с ним.
|
||
|Библиотека|Описание|Заметки|
|
||
|---------|---------|------|
|
||
|[SPI](https://docs.arduino.cc/language-reference/en/functions/communication/SPI/)|Библиотека для работы с интерфейсом SPI| Для работы используется встроенный SPI1. Доступные делители частот - `SPI_CLOCK_DIV4`, `SPI_CLOCK_DIV8`, `SPI_CLOCK_DIV16`, `SPI_CLOCK_DIV32`, `SPI_CLOCK_DIV64`, `SPI_CLOCK_DIV128`, `SPI_CLOCK_DIV256`, обеспечивают частоту работы от 125 кГц до 8 МГц. Скорость работы по умолчанию - 4 МГц. Для задания режима и скорости работы рекомендуется использовать функцию `SPISettings()`, а не соответствующие отдельные функции.|
|
||
|[Wire](https://docs.arduino.cc/language-reference/en/functions/communication/Wire/)|Библиотека для работы с интерфейсом I2C|Для работы используется встроенный I2C1. Доступные частоты работы интерфейса: 100 кГц (`WIRE_FREQ_100K`), 400 кГц (`WIRE_FREQ_400K`), 1000 кГц (`WIRE_FREQ_1000K`). Скорость работы по умолчанию - 100 кГц. В режиме работы в качестве ведомого устройства функции, заданные через onReceive() и onRequest(), выполняются в прерывании.|
|
||
|[SoftwareSerial](https://docs.aСrduino.cc/learn/built-in-libraries/software-serial/)|Библиотека, реализующая программный последовательный интерфейс.|Доступные скорости работы - от 300 до 57600 бод. Для отправки данных (TX) можно использовать любой цифровой вывод. Для приема данных (RX) можно использовать только выводы, поддерживающие прерывания. Обработчик прерывания и связанные с ним функции располагаются в памяти RAM.|
|
||
|[EEPROM](https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/eeprom/)|Библиотека для работы с памятью EEPROM| Для использования доступно 1024 байта встроенной EEPROM памяти. Для корректной работы библиотеки обязательно вызывать функцию EEPROM.begin() перед началом работы с памятью.|
|
||
|[Servo](https://docs.arduino.cc/libraries/servo/)|Библиотека для работы с сервоприводом| Любой цифровой вывод может использоваться для управления сервоприводом|
|
||
|[NeoPixel](https://docs.arduino.cc/libraries/adafruit-neopixel/)|Библиотека для работы с адресными светодиодами||
|
||
|
||
## Протестированные библиотеки
|
||
|Библиотека|Описание|Заметки|
|
||
|---------|---------|------|
|
||
|[SD Library](https://www.arduino.cc/en/Reference/SD)|Библиотека, позволяющая считывать и записывать информацию на карты `SD`|v1.2.4|
|
||
|
||
|
||
# Полезные ссылки
|
||
* [Материалы по платам ELBEAR ACE-UNO](https://elron.tech/support/#elbear)
|
||
* [Телеграмм-канал компании (обновления по проекту ELBEAR и другим)](https://t.me/elrontech)
|
||
|
||
При возникновении вопросов или выявлении проблем можно оставить заявку [здесь](https://gitflic.ru/project/elron-tech/elbear_arduino_bsp/issue). |