I2C总线、虚拟文件系统、网络组件

1970-01-01

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I2C总线

重复条件：在一次通信过程中，当主机需要和不同的从机传输数据或者需要切换读写操作，主机可再发送一个开始条件。

例如：主机需要读取从机某个寄存器的数据

1.主机发送起始信号。

2.主机发送从机地址，写标志。

3.从机应答后，主机再发送一次起始信号，发送寄存器地址，读标志。

4.主机释放总线，接收从机发来的数据。

5.主机收到数据ACK，不想再收从机的数据了就发NACK。

6.主机发送停止位，结束本次通信。

主机向从机的某个寄存器写数据：

1.主机发送起始信号。

2.主机发送从机地址，写标志。

3.从机应答后，主机接着发送寄存地址。

4.从机应答后，主机接着发送要写入的数据。

5.从机应答后，主机发送停止位结束本次通信。

本章小结：

1.i2c设备接口使用的从机地址均不包含读写的地址。

虚拟文件系统

DFS虚拟文件系统组件

全称：Device File System，即设备虚拟文件系统。

DFS架构

1.提供POSIX标准接口：read、write、poll/select

2.支持多种文件系统，例如：FatFS、RomFS、DevFS，提供普通文件、设备文件、网络文件描述符管理。

3.支持多种类型的储存设备，如：SDCard、SPI Flash、Nand Flash等。

4.主要分为：POSIX接口层dfs_posix.c 、DFS虚拟文件系统层dfs_file.c 、设备抽象层。

POSIX接口层

可移植性操作系统接口，规定的一组api函数接口。

虚拟文件系统层

用户将具体的文件系统注册到DFS框架中，如：FatFS、RomFS、DevFS 这些文件系统。

1.FatFS：兼容微软FAT格式文件的开源文件系统，专为小型嵌入式设备开发，采用 ANSI C 编写，具有良好的硬件无关性以及可移植性，是 RT-Thread 中最常用的文件系统类型。

2.传统型的 RomFS 文件系统是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统。

3.Jffs2 文件系统是一种日志闪存文件系统。主要用于 NOR 型闪存，基于 MTD 驱动层，特点是：可读写的、支持数据压缩的、基于哈希表的日志型文件系统，并提供了崩溃 / 掉电安全保护，提供写平衡支持等。

4.DevFS 即设备文件系统，在 RT-Thread 操作系统中开启该功能后，可以将系统中的设备在 /dev 文件夹下虚拟成文件，使得设备可以按照文件的操作方式使用 read、write 等接口进行操作。

5.UFFS 是 Ultra-low-cost Flash File System（超低功耗的闪存文件系统）的简称。它是国人开发的、专为嵌入式设备等小内存环境中使用 Nand Flash 的开源文件系统。与嵌入式中常使用的 Yaffs 文件系统相比具有资源占用少、启动速度快、免费等优势。

设备抽象层

设备抽象层将物理设备如 SD Card、SPI Flash、Nand Flash，抽象成符合文件系统能够访问的设备，例如 FAT 文件系统要求存储设备必须是块设备类型。

注册文件系统

将储存设备注册为块设备

格式化文件系统

1 2	int dfs_mkfs(const char * fs_name, const char * device_name); // shell 命令：mkfs -t elm w25q16(块设备名字)

挂在文件系统

int dfs_mount(const char   *device_name,
              const char   *path,
              const char   *filesystemtype,
              unsigned long rwflag,
              const void   *data);

其他在C语言代码中的操作直接调用文件系统提供的POSIX接口就行。shell中也可使用文件操作的命令，创建删除文件和目录文件、切换目录等命令。

开机初始化块设备和DFS文件系统完后，在main中挂载文件系统到根目录：

#include "dfs_fs.h"
/* 挂载文件系统从w25q16块设备，elm：文件系统类型elmfat */
if (dfs_mount("w25q16", "/", "elm", 0, 0) == 0)
{
    rt_kprintf("Filesystem initialized!\n");
}
else
{
    rt_kprintf("Failed to initialize filesystem!\n");
}

rtconfig.h中的宏添加：

/* DFS虚拟文件系统所需宏 */
#define RT_USING_DFS
#define DFS_USING_WORKDIR
#define DFS_FILESYSTEMS_MAX 2
#define DFS_FILESYSTEM_TYPES_MAX 2
#define DFS_FD_MAX 16
#define RT_USING_DFS_ELMFAT

/* elmFatFs：通用FAT文件系统所需宏 */
#define RT_DFS_ELM_CODE_PAGE 437
#define RT_DFS_ELM_WORD_ACCESS
#define RT_DFS_ELM_USE_LFN_3
#define RT_DFS_ELM_USE_LFN 3
#define RT_DFS_ELM_LFN_UNICODE_0
#define RT_DFS_ELM_LFN_UNICODE 0
#define RT_DFS_ELM_MAX_LFN 255
#define RT_DFS_ELM_DRIVES 2
#define RT_DFS_ELM_MAX_SECTOR_SIZE 4096
#define RT_DFS_ELM_REENTRANT
#define RT_USING_DFS_DEVFS

RT-Thread网络框架

AT命令、SAL层（套接字抽象层）、BSD Socket API（标志网络套接字API）、LwIP

本文作者： 龙兄嵌入式
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