项目介绍

朋友突然丢了一个链接过来，发现搞的活动中有一个叫PRU编程的东东，之前玩TI的芯片从来没玩过这个，因此就直接下单参加这个活动了。

下单后，直接在网上查阅PRU相关的资料，发现网上共享出来的资料写的都比较简单，直接汇编代码编程，而汇编这种东西，对芯片平台指令集熟悉程度要求特别高，其实并不适合刚接触PRU的小白使用。因此在查阅了资料后，考虑使用arm核写主要业务逻辑，pru实现固定频率的亮灭（占空比可调）的思路实现。

而在后面群友的沟通中，有群友截了张图，直接用C编写PRU代码，因此便再一次搜索相关资料，终于在狗板官方资料中找到了PRU的参考实现例程。虽然没板卡验证，但是基本上可以确认，纯PRU编程难度已经降低了。完全可以按照裸机C编程的方法实现PRU的呼吸灯效果。

硬件设计思路

由于狗板没有用户操作的按键，因此考虑飞线跳接一个按键出来，这里选用了RT1021_MB板卡的旋钮按键实现（有现成的就不用再去找面包板甚至烙铁去折腾了，杜邦线搞定）。

而查看PRU例程，发现狗板上的四颗LED灯都可以通过PRU直接控制，因此之前考虑的灯也飞到RT1021_MB上的思路可以使用狗板的LED灯替代（纯粹的因为想少接几根线，连接不稳定的问题少一些）。

因此最终的硬件接口为：

软件设计思路

按照功能需求，软件需要实现这么个功能，按键按一下，呼吸灯呼吸速度变化一次。因此考虑按键释放通知上层变更呼吸灯速率。具体设计如下：

至于流程图，按照上面的思路，几乎可以不用画了，就如下框图：

具体实现

具体是现代码见：PROJECT_LOCATION\docs\09_led_pwm\led_pwm.pru0.c

按键功能

int isKeyPressed(void) {
                     unsigned int sw = 0x1 << 5; // P9_27
    unsigned int keyState = 0;
    unsigned int *gpio1 = (unsigned int *)GPIO1;
    static int flag = 0;
    
    if(!(__R31 & sw)) {
        flag = 1;
        gpio1[GPIO_SETDATAOUT] |= USR0;
    } else if(flag) {
        keyState = 1;
        flag = 0;
    } else {
        gpio1[GPIO_CLEARDATAOUT] |= USR0;
    }
    return keyState;
}

上层业务逻辑

#define BREATH_FAST   20
#define BREATH_SLOW   60

void main(void) {
    unsigned int keyState = 0;
    unsigned int speed = BREATH_FAST;
    
    unsigned int *gpio1 = (unsigned int *)GPIO1;
    
    /* Clear SYSCFG[STANDBY_INIT] to enable OCP master port */
    CT_CFG.SYSCFG_bit.STANDBY_INIT = 0;
    
    while (1) {
        if(isKeyPressed()) {
            keyState = !keyState;
        }
        
        breath(speed);
        
        if(keyState) {
            speed = BREATH_SLOW;
        } else {
            speed = BREATH_FAST;
        }
    }
}

呼吸灯执行模块

void delay(int time) {
    while(time--)
    __delay_cycles(1000);
}

void setBrightness(int brightness) {
    unsigned int *gpio1 = (unsigned int *)GPIO1;
    
    gpio1[GPIO_SETDATAOUT] |= USR1;
    gpio1[GPIO_SETDATAOUT] |= USR2;
    gpio1[GPIO_SETDATAOUT] |= USR3;
    delay(brightness);
    
    gpio1[GPIO_CLEARDATAOUT] |= USR1;
    gpio1[GPIO_CLEARDATAOUT] |= USR2;
    gpio1[GPIO_CLEARDATAOUT] |= USR3;
    delay(100 - brightness);
}


void breath(int speed) {
    static int dutyCount = 0;
    static int currentLevel = 0;
    static int dir = 0;
    int needChange = 0;
    
    dutyCount++;
    if(dutyCount >= speed) {
        needChange = 1;
        dutyCount = 0;
    }
    
    if(needChange) {
        if(dir) {
            currentLevel--;
            
            if(currentLevel == 0) {
                dir = 0;
            }
        } else {
            currentLevel++;
            
            if(currentLevel == 100) {
                dir = 1;
            }
        }
    }
    
    setBrightness(currentLevel);
      return;
}

辅助实现

由于实现是直接基于例程实现的，因此需要按照例程架构实现两个文件，一个是setup.sh，可以理解为PRU对应的外围硬件配置。另一个是Makefile，可以认为是编译并运行PRU程序的执行配置。

setup.sh

#!/bin/bash
#
export TARGET=led_pwm.pru0
echo TARGET=$TARGET

# Configure the PRU pins based on which Beagle is running
machine=$(awk '{print $NF}' /proc/device-tree/model)
echo -n $machine
if [ $machine = "Black" ]; then
    	   echo " Found"
    config-pin P9_27 pruin
    config-pin -q P9_27
fi

Makefile

include /var/lib/cloud9/common/Makefile

效果验证

在工程目录中输入以下命令并执行

source setup.sh
make

总结

经过此次活动，我大致掌握了如何快速入门PRU的方法，后续项目中若遇到有使用PRU的需求，可以快速上手并给出产出。另外，感觉狗板的设计思路感觉和arduino有些相像，偏向于将某些对于门外汉而言比较复杂的内容简单化，以达到加快项目落地的效果。