点亮 LED

点灯程序作为学习所有开发板的第一个程序,就像学所有编程语言都是先学 hello world 一样,具有着神圣的意义

1. 电路

众所周知, 点亮一个 LED 需要一个电源, 一个电阻, 一个 LED 灯泡, 在 Dan Dock 开发板上, 有三个 LED, 线路如下:

比如我们希望红灯点亮, 即 LED_R 连接的这个 LED, 图中可以看到 LED 的正极已经连接了 3.3V 电源, 所以我们只要让 LED_R 为低电平 LED 即可点亮。

注意, 这里 LED_R 是给这个引脚取的一个别名, 实际上是连接到芯片的一个引脚,比如 Pin13或者说IO13

2. 外设到引脚的映射: FPIOA(现场可编程 IO 阵列, Field Programmable Input and Output Array)

可能你曾经用过一些单片机,在手册上都规定了引脚和片上外设功能(就是芯片内部集成的外设,比如 GPIOI2CSPI 等)的绑定,或者重映射。比如规定了 I2C 只能用 Pin9Pin10,启动了重映射功能后,只能用Pin11Pin12

但是 MaixPy 所使用的硬件 K210 的片上外设对应的引脚(硬件引脚)是可以任意映射的,相比之下 K210 硬件设计和软件设计的自由度更大。 比如 I2C 可以使用 Pin11Pin12,也可以改成其它任意引脚

注意要区分 GPIOIO的区别, IO也可以叫Pin 也就是引脚,是芯片引出来的硬件引脚, 而GPIO是一种外设,可以控制这些Pin/IO 的外设

因为有了这个强大的映射功能, 所以在使用引脚时,需要增加一步映射的步骤:

from fpioa_manager import fm    # 导入库
fm.register(28, fm.fpioa.GPIO0)

这里我们将引脚 28 映射为了 GPIO0 的功能, 执行了这句命令后,引脚28GPIO0就映射(绑定)好了,要取消映射(解绑),则需要调用fm.unregister函数,具体看API文档,这里不介绍

另外,Pin 和 外设只能唯一对应, 不能一对多,需要对同一个外设或者引脚重复映射,否则程序可能产生难以发现的错误(BUG

3. 代码

我们控制 LED 需要使用到 GPIO

程序如下:

from fpioa_manager import fm
from Maix import GPIO

io_led_red = 13
fm.register(io_led_red, fm.fpioa.GPIO0)

led_r=GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
led_r.value(0)

按照前面运行代码的方法在终端里面运行代码, 会发现 LED 灯被点亮了!

接下来我们分析代码:

  • fpioa_manager 包导入fm 对象,主要用于引脚和外设的映射
  • 从包 Maix 导入了 GPIO 这个类, GPIO 外设相关操作
  • 定义一个变量io_led_red,值为13,即Pin13/IO13, 具体 LED 的引脚连接到了芯片的哪个引脚,请在前面的开发板介绍中看原理图
  • 使用fm(fpioa manager 的缩写)这个内置的对象来注册芯片的外设和引脚的对应关系, 这里 fm.fpioa.GPIO0 是 K210 的一个 GPIO 外设(注意区分 GPIO(外设) 和引脚(实实在在的硬件引脚)的区别 ), 所以把 fm.fpioa.GPIO0 注册到了 引脚 IO13

  • 然后定义一个 GPIO 对象led_r, 具体参数看 GPIO API 文档, 在左边侧边栏查找。

  • 使用 led_r.value(1) 或者 led_r.value(0) 来设置高低电平即可, 因为这里设置了低电平, 根据上面的原理图可知低电平导通,LED 灯亮

到这里已经可以点灯了, 现在可以自己尝试用 for 循环来实现 LED 闪烁或者流水灯~做出不同的变换效果

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