Linux之ARM（IMX6U）裸机C语言蜂鸣器驱动实验--驱动编写,编译

向右看齐 2022-11-27 15:44 357阅读 0赞

### Linux之ARM（IMX6U）裸机C语言蜂鸣器驱动实验--驱动编写,编译 ###

*  1、有源蜂鸣器简介
 *  2、硬件原理分析
 *  3、实验程序的编写
 *   *  3.1、在写驱动之前要找到对应的寄存器设置好属性
     *   *  3.11、复用为GPIO
         *  3.12、找到其设置电器属性并配置电器属性
     *  3.2、beep.h
     *  3.3、beep.c
     *  3.4、把头文件包含进main.h中
     *   *  3.4.1、修改.vscode文件把beep文件夹路径加入到.vscode
         *  3.4.2、修改main.h
     *  3.5、调用驱动和蜂鸣器执行函数
 *  4、编译下载和验证
 *   *  4.1、修改Makefile文件
     *  4.2、编译下载

前几篇博文试验中的驱动 LED 灯亮灭属于 GPIO 的输出控制，本章再巩固一下 I.MX6U 的 GPIO  
输出控制，在 I.MX6U-ALPHA 开发板上有一个有源蜂鸣器，通过 IO 输出高低电平即可控制蜂  
鸣器的开关，本质上也属于 GPIO 的输出控制

# 1、有源蜂鸣器简介 #

蜂鸣器常用于计算机、打印机、报警器、电子玩具等电子产品中，常用的蜂鸣器有两种：有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，这里的有“源”不是电源，而是震荡源，有源蜂鸣器内部带有震荡源，所以有源蜂鸣器只要通电就会叫。无源蜂鸣器内部不带震荡源，直接用直流电是驱动不起来的，需要 2K-5K 的方波去驱动。 I.MX6U-ALPHA 开发板使用的是有源蜂鸣器，因此只要给其供电就会工作， I.MX6U-ALPHA 开发板所使用的有源蜂鸣器如图 14.2.1 所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
有源蜂鸣器只要通电就会叫，所以我们可以做一个供电电路， 这个供电电路可以由一个 IO来控制其通断，一般使用三极管来搭建这个电路。为什么我们不能像控制 LED 灯一样，直接将GPIO 接到蜂鸣器的负极，通过 IO 输出高低来控制蜂鸣器的通断。因为蜂鸣器工作的电流比LED 灯要大，直接将蜂鸣器接到 I.MX6U 的 GPIO 上有可能会烧毁 IO，所以我们需要通过一个三极管来间接的控制蜂鸣器的通断，相当于加了一层隔离。本章我们就驱动 I.MX6U-ALPHA 开发板上的有源蜂鸣器，使其周期性的“滴、滴、滴……”鸣叫。

# 2、硬件原理分析 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
通过一个 PNP 型的三极管 8550 来驱动蜂鸣器，通过 SNVS\_TAMPER1 这个 IO来控制三极管 Q1 的导通，当 SNVS\_TAMPER1 输出低电平的时候 Q1 导通，相当于蜂鸣器的正极连接到 DCDC\_3V3，蜂鸣器形成一个通路，因此蜂鸣器会鸣叫。同理，当 SNVS\_TAMPER1输出高电平的时候 Q2 不导通，那么蜂鸣器就没有形成一个通路，因此蜂鸣器也就不会鸣叫。

# 3、实验程序的编写 #

本实验在上一次（[BSP实验][BSP]）实验的基础上再做修改，把[BSP实验][BSP]的工程文件复制一份，  
![在这里插入图片描述][20200816094923146.png_pic_center]

新建 VSCode 工程，工程创建完成以后在 bsp 文件夹下新建名为“beep”的文件夹，蜂鸣器驱动文件都放到“beep”文件夹里面。

## 3.1、在写驱动之前要找到对应的寄存器设置好属性 ##

### 3.11、复用为GPIO ###

### 3.12、找到其设置电器属性并配置电器属性 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]  
\*bit 16:0 HYS 关闭  
\*bit \[15:14\]: 00 默认下拉  
\*bit \[13\]: 0 kepper 功能  
\*bit \[12\]: 1 pull/keeper 使能  
\*bit \[11\]: 0 关闭开路输出  
\*bit \[7:6\]: 10 速度 100Mhz  
\*bit \[5:3\]: 110 R0/6 驱动能力  
\*bit \[0\]: 0 低转换率

## 3.2、beep.h ##

#ifndef __BEEP_H
    #define __BEEP_H
    
    #include "imx6ul.h"
    
    
    void init_beep(void);
    void beep_switch(int status);
    
    
    #endif // !__BEEP_H

## 3.3、beep.c ##

#include "beep.h"
    
    /*初始化蜂鸣器*/
    void init_beep(void)
    { 
    
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER1_GPIO5_IO01,0);  /*复用为GPIO*/
    
        /* *bit 16:0 HYS 关闭 *bit [15:14]: 00 默认下拉 *bit [13]: 0 kepper 功能 *bit [12]: 1 pull/keeper 使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出 *bit [7:6]: 10 速度 100Mhz *bit [5:3]: 110 R0/6 驱动能力 bit [0]: 0 低转换率 */
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_SNVS_SNVS_TAMPER1_GPIO5_IO01,0x10b0);/*设置其电器属性*/
    
        /*GPIO初始化*/
        GPIO5->GDIR |= (1<<1);  /*设置为输出*/
    
        GPIO5->DR |= (1<<1); /*蜂鸣器默认关闭*/
    
    }
    
    /*蜂鸣器控制*/
    void beep_switch(int status)
    { 
        if(status == ON)
            GPIO5->DR |= (1<<1);
        else if(status == OFF)
            GPIO5->DR &= ~(1<<1);
    }

beep.c 文件一共有两个函数： beep\_init 和 beep\_switch，其中 beep\_init 用来初始化 BEEP 所使用的 GPIO，也就是 SNVS\_TAMPER1，将其复用为 GPIO5\_IO01，和上一章的 LED 灯初始化函数一样。 beep\_switch 函数用来控制 BEEP 的开关，也就是设置 GPIO5\_IO01 的高低电平，很简单。

## 3.4、把头文件包含进main.h中 ##

### 3.4.1、修改.vscode文件把beep文件夹路径加入到.vscode ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

### 3.4.2、修改main.h ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]

## 3.5、调用驱动和蜂鸣器执行函数 ##

main.c

#include "main.h"
    
    int main() 
    { 
        clk_enable();  //使能外设时钟
    
        led_init(); //初始化LED
    
        init_beep();//初始化蜂鸣器
        
        while(1)
        { 
            led_off();  
            beep_switch(OFF);
            delay(1000);
    
            led_on();
            beep_switch(ON);
            delay(1000);
        }
    
        return 0;
    }

main.c中只有一个main函数， main函数先使能所有的外设时钟，然后初始化LED和BEEP。最终在 while(1)循环中周期性的开关 LED 灯和蜂鸣器，周期大约为 1000ms

# 4、编译下载和验证 #

## 4.1、修改Makefile文件 ##

主要修改目标文件和头文件路径和源码路径

CROSS_COMPILE 	?= arm-linux-gnueabihf-
    TARGET		  	?= beep
    
    CC 				:= $(CROSS_COMPILE)gcc
    LD				:= $(CROSS_COMPILE)ld
    OBJCOPY 		:= $(CROSS_COMPILE)objcopy
    OBJDUMP 		:= $(CROSS_COMPILE)objdump
    
    INCDIRS 		:= imx6ul \
    				   bsp/clk \
    				   bsp/led \
    				   bsp/delay \
    				   bsp/beep
    				   			   
    SRCDIRS			:= project \
    				   bsp/clk \
    				   bsp/led \
    				   bsp/delay \
    				   bsp/beep
    				   
    				   
    INCLUDE			:= $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))
    
    SFILES			:= $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.s))
    CFILES			:= $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))
    
    SFILENDIR		:= $(notdir $(SFILES))
    CFILENDIR		:= $(notdir $(CFILES))
    
    SOBJS			:= $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.s=.o))
    COBJS			:= $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))
    OBJS			:= $(SOBJS) $(COBJS)
    
    VPATH			:= $(SRCDIRS)
    
    .PHONY: clean
    	
    $(TARGET).bin : $(OBJS)
    	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^
    	$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
    	$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis
    
    $(SOBJS) : obj/%.o : %.s
    	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<
    
    $(COBJS) : obj/%.o : %.c
    	$(CC) -Wall -nostdlib -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<
    	
    clean:
    	rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

第 2 行修改目标的名称为“beep”。  
第 10 行在变量 INCDIRS 中添加蜂鸣器驱动头文件路径，也就是文件 beep.h 的路径。  
第 16 行在变量 SRCDIRS 中添加蜂鸣器驱动文件路劲，也就是文件 beep.c 的路径

## 4.2、编译下载 ##

使用 Make 命令编译代码，编译成功以后使用软件 imxdownload 将编译完成的 beep.bin 文  
件下载到 SD 卡中，命令如下：

chmod 777 imxdownload //给予 imxdownload 可执行权限，一次即可
    ./imxdownload beep.bin /dev/sdd //烧写到 SD 卡中

烧写成功以后将 SD 卡插到开发板的 SD 卡槽中，然后复位开发板。如果代码运行正常的话 LED 灯亮的时候蜂鸣器鸣叫，当 LED 灯灭的时候蜂鸣器不鸣叫，周期大概为 1000ms。

烧写详情请参考[bin文件烧写详情][bin]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221124/7233e0233c50486487d54e1e3885062a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221124/4add4c6733664f8881603f26e4150fa6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221124/c73e92a030f54acda5110a04a3e40a31.png
[BSP]: https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/108028093
[20200816094923146.png_pic_center]: /images/20221124/a99fec8ab21347359a579cd4d54b7528.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221124/98a7666b2b384ff0b0d728a788e6bd4b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]: /images/20221124/3b0719709051467da88c0a3e6a9e9768.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]: /images/20221124/e6621bf065a44ddc98a6cbdc0933dd3f.png
[bin]: https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/107883289