【GD32F310开发板试用】DS18B20数字温度传感器的读取

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有幸获得兆易创新的开发板GD32F310的试用机会，这次就用一个GPIO来读取数字温度传感器DS18B20，以“一线总线”数字方式输出，os用的rtthread nano。

首先移植rtthread nano，我使用的nano版本不是最新的，是3.1.3，建立工程架构以及添加头文件路径

修改一些配置，nvic_vector_table_set的定义和finsh所需要的串口的配置

void gd_eval_com_init(uint32_t com){    uint32_t COM_ID = 0U; if(EVAL_COM == com){ COM_ID = 0U;    }else{    }    /* enable COM GPIO clock */    rcu_periph_clock_enable(EVAL_COM_GPIO_CLK);    /* enable USART clock */    rcu_periph_clock_enable(COM_CLK[COM_ID]);    /* connect port to USARTx_Tx */    gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_TX_PIN[COM_ID]);    /* connect port to USARTx_Rx */    gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_RX_PIN[COM_ID]);    /* configure USART Tx as alternate function push-pull */    gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_TX_PIN[COM_ID]);    gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_TX_PIN[COM_ID]);    /* configure USART Rx as alternate function push-pull */    gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_RX_PIN[COM_ID]);    gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_RX_PIN[COM_ID]);    /* USART configure */    usart_deinit(com);    usart_baudrate_set(com, 115200U);    usart_receive_config(com, USART_RECEIVE_ENABLE);    usart_transmit_config(com, USART_TRANSMIT_ENABLE);    usart_enable(com);} //实现该函数，才能使用rt_kprintfvoid rt_hw_console_output(const char *str) {    /* 进入临界段 */    rt_enter_critical();    while(*str!='\0')    { /* 换行 */ if (*str == '\n')//RT-Thread 系统中已有的打印均以 \n 结尾，而并非 \r\n，所以在字符输出时，需要在输出 \n 之前输出 \r，完成回车与换行，否则系统打印出来的信息将只有换行 {     usart_data_transmit(USART0, '\r');     while(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TC)== RESET); } usart_data_transmit(USART0, *(str++)); while(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TC)== RESET);    }    /* 退出临界段 */    rt_exit_critical();  //注意：使用进入临界段语句rt_enter_critical(); 一定要使用退出临界段语句 rt_exit_critical();否则调度器锁住，无法进行调度}//使用Finsh组件三步骤：1.实现该函数及rt_hw_console_output函数；2.rtconfig.h中开启RT_USING_FINSH宏;3.添加Finsh组件(cmd.c、msh.c、shell.c)，char rt_hw_console_getchar(void){    //查询方式实现，记得将Usart1初始化中的中断接收配置相关代码注释掉    int ch = -1;    /*等待串口1输入数据*/    if(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_RBNE) != RESET)     { ch = (int)usart_data_receive(USART0); usart_flag_clear(USART0, USART_FLAG_RBNE);     }     else     {  if(usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_ORERR) != RESET)  {      usart_flag_clear(USART0, USART_FLAG_ORERR);  }  rt_thread_mdelay(10);     }     return ch;}main函数创建一个led线程#include #include #include "gd32f3x0_rcu.h"#include "gd32f3x0_gpio.h"#include "Uart.h"static rt_thread_t led_thread;void led_init(void){    /* enable the LED GPIO clock */    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);    /* configure led GPIO port */     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_8);    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_8);}void led_thread_entry(void *parameter){    led_init();    while(1)    { /* turn on led */ gpio_bit_write(GPIOA, GPIO_PIN_8, SET); rt_thread_mdelay(2000); /* turn off led */ gpio_bit_write(GPIOA, GPIO_PIN_8, RESET); rt_thread_mdelay(2000);    }}void TaskInit(void){    led_thread = rt_thread_create("ledThread",  /* 线程名字 */ led_thread_entry,  /* 线程入口函数 */ RT_NULL,    /* 线程入口函数参数 */ 256, /* 线程栈大小 */ 2,   /* 线程的优先级 */ 10   /* 线程时间片 */    );    if(led_thread != RT_NULL)    { rt_thread_startup(led_thread);    }}int main(){     TaskInit();}

用GDlink下载代码，用finsh可查看led线程创建成功。

同样地，再创建一个ds18b20的读取任务，ds18b20的温度读取流程：复位->发 SKIP ROM 命令（0XCC）->发开始转换命令（0X44）->延时->复位->发送 SKIP ROM 命令（0XCC）->发读存储器命令（0XBE）->连续读出两个字节数据(即
温度)->结束。
贴出部分关键代码

/* *主机给从机发送复位脉冲 */static void DS18B20_Rst(void){    /* 主机设置为推挽输出 */    DS18B20_Mode_Out_PP(); macDS18B20_DQ_0;    /* 主机至少产生480us的低电平复位信号 */    rt_hw_us_delay(750); /* 主机在产生复位信号后，需将总线拉高 */    macDS18B20_DQ_1; /*从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲*/    rt_hw_us_delay(15);}/* * 检测从机给主机返回的存在脉冲 * 0：成功 * 1：失败 */static uint8_t DS18B20_Presence(void){    uint8_t pulse_time = 0; /* 主机设置为上拉输入 */    DS18B20_Mode_IPU(); /* 等待存在脉冲的到来，存在脉冲为一个60~240us的低电平信号      * 如果存在脉冲没有来则做超时处理，从机接收到主机的复位信号后，会在15~60us后给主机发一个存在脉冲     */    while( macDS18B20_DQ_IN() && pulse_time=100 ) return 1;    else pulse_time = 0; /* 存在脉冲到来，且存在的时间不能超过240us */    while( !macDS18B20_DQ_IN() && pulse_time=240 ) return 1;    else return 0;}/* * 从DS18B20读取一个bit */static uint8_t DS18B20_ReadBit(void){    uint8_t dat; /* 读0和读1的时间至少要大于60us */ DS18B20_Mode_Out_PP();    /* 读时间的起始：必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */    macDS18B20_DQ_0;    rt_hw_us_delay(10); /* 设置成输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高 */    DS18B20_Mode_IPU();    //rt_hw_us_delay(2); if( macDS18B20_DQ_IN() == SET ) dat = 1;    else dat = 0; /* 这个延时参数请参考时序图 */    rt_hw_us_delay(45); return dat;}/* * 从DS18B20读一个字节，低位先行 */static uint8_t DS18B20_ReadByte(void){    uint8_t i, j, dat = 0;     for(i=0; i<8; i++)     { j = DS18B20_ReadBit();  dat = (dat) | (j<<i);    } return dat;}/* * 写一个字节到DS18B20，低位先行 */static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat){    uint8_t i, testb;    DS18B20_Mode_Out_PP(); for( i=0; i>1;  /* 写0和写1的时间至少要大于60us */ if (testb) {   macDS18B20_DQ_0;     /* 1us < 这个延时 < 15us */     rt_hw_us_delay(8);   macDS18B20_DQ_1;     rt_hw_us_delay(58); }  else {   macDS18B20_DQ_0;     /* 60us < Tx 0 < 120us */     rt_hw_us_delay(70);   macDS18B20_DQ_1;   /* 1us < Trec(恢复时间) 正  1->负-------|-----------整数-----------| * 高字节  |  s  |  s  |  s  |  s  |    s   |   2^6  |   2^5  |   2^4  | * *  * 温度 = 符号位 + 整数 + 小数*0.0625 */ /  * @brief  在跳过匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值   * @param  无  * @retval 温度值  */float DS18B20_GetTemp_SkipRom ( void ){    uint8_t tpmsb, tplsb;    short s_tem;    float f_tem; DS18B20_SkipRom ();    DS18B20_WriteByte(0X44);  /* 开始转换 */ DS18B20_SkipRom ();    DS18B20_WriteByte(0XBE);  /* 读温度值 */ tplsb = DS18B20_ReadByte();      tpmsb = DS18B20_ReadByte();  s_tem = tpmsb<<8;    s_tem = s_tem | tplsb; if( s_tem < 0 ) /* 负温度 */ f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625; else f_tem = s_tem * 0.0625; return f_tem;     }