【北京迅为】《STM32MP157开发板嵌入式开发指南》-第七十八章 Qt控制硬件

iTOP-STM32MP157开发板采用ST推出的双核cortex-A7+单核cortex-M4异构处理器，既可用Linux、又可以用于STM32单片机开发。开发板采用核心板+底板结构，主频650M、1G内存、8G存储，核心板采用工业级板对板连接器，高可靠，牢固耐用，可满足高速信号环境下使用。共240PIN，CPU功能全部引出:底板扩展接口丰富底板板载4G接口(选配)、千兆以太网、WIFI蓝牙模块HDMI、CAN、RS485、LVDS接口、温湿度传感器(选配)光环境传感器、六轴传感器、2路USB OTG、3路串口，CAMERA接口、ADC电位器、SPDIF、SDIO接口等

第七十八章 Qt控制硬件

本章内容对应视频讲解链接（在线观看）：

QT跨平台运行之使用QT控制蜂鸣器 → QT跨平台运行之使用QT控制蜂鸣器_哔哩哔哩_bilibili

注意！！！视频教程是以IMXULL终结者开发板进行讲解的，以此为参考，我们也可以控制STM32MP157开发板上的硬件。

本章节，需要注意的是，在做以下实验之前，我们需要根据第五十五章 Pinctrl和GPIO子系统实验，对于设备树源码进行修改修改内容如下：

首先我们来到内核目录下，如下图所示：

然后我们使用以下命令

vim arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-itop.dtsi

对stm32mp15xx-itop.dtsi文件进行修改，修改test节点如下图所示：

        test: test{compatible = "test";gpios = <&gpioi 11 GPIO_ACTIVE_LOW>;status = "okay";};&test{compatible = "test1234";status = "okay";
};

然后我们搜索一下“gpioi 11”，发现有gpioi 11被使用要注释掉相关代码，如下图所示：

修改完后保存文件，参考本使用手册51.3章节编译设备树文件，然后重新烧写编译好的镜像。

进入系统之后，需要加载对应的驱动。该驱动的存放位置为“iTOP-STM32MP157开发板网盘资料汇总\09_嵌入式Linux开发指南(iTOP-STM32MP157)手册配套资料\驱动程序例程\13-Pinctrl和GPIO子系统实验”下的driver.ko。使用“insmod driver.ko”加载成功之后如下图所示：

然后我们使用“ls /dev/hello_misc”命令来查看是否出现了对应的设备节点，如下图所示：

那么。我们在QT上要怎么操作驱动呢？比如，我们要点亮一个led灯，我们在C语言中可以使用open,read，write，ioctl函数来进行操作，但是QT上我们使用的语言是C++，那我们要怎么来操作驱动呢？

我们可以使用C和C++进行混合编程，我们先来看一个控制蜂鸣器的APP代码，代码如下：

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"#define BEEPOFF 0
#define BEEPON 1/** @description : main 主程序* @param - argc : argv 数组元素个数* @param - argv : 具体参数* @return : 0 成功;其他 失败*/
int main(int argc, char *argv[])
{int fd, retvalue;char *filename;unsigned char databuf[1];if(argc != 3){printf("Error Usage!\r\n");return -1;}filename = argv[1];/* 打开 beep 驱动 */fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0){printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);return -1;}databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 要执行的操作：打开或关闭 *//* 向/dev/beep 文件写入数据 */retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0){printf("BEEP Control Failed!\r\n");close(fd);return -1;}retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */if(retvalue < 0){printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);return -1;}return 0;
}

我们对上述应用程序进行教程编译，编译成功之后nfs或者U盘的方式拷贝到开发板，然后我们分别使用以下命令来控制蜂鸣器，

./app /dev/hello_misc 1

./app /dev/hello_misc 0

传入1蜂鸣器打开，传入0蜂鸣器关闭。

通过上面的代码我们可以发现，使用C语言来控制一个蜂鸣器，无非就是打开设备节点，然后通过write来写入数据就可以控制蜂鸣器了。既然我们可以使用C和C++混合编程，那么我们是不是只需要把这个C控制蜂鸣器的代码直接加到QT程序里面就可以了，那我们要怎么进行混合编程呢？

我们先新建一个QT工程，然后添加两个按钮来控制蜂鸣器的打开和关闭，UI界面如下图：

然后我们开始移植代码，因为C++是面向对象的，C是面向过程的，所以在QT上，我们要用面向对象的思想来进行编程，所以我们第一步，就是要先创建一个类，把C语音控制蜂鸣器的代码封装成一个类。

我们右键选中这个工程，然后选择添加新文件，添加C++ Class如下图：

然后我们添加类的名字，因为我们操作的是蜂鸣器，所以我们这里写成Beep，如下图：

第一步，我们把C语言控制蜂鸣器代码的头文件，添加到我们刚才添加Beep类生成的文件beep.h里面，但是头文件我们不能直接复制过去，我们要用extern “C”{}括起来，代码如下：

extern "C"{#include "stdio.h"#include "unistd.h"#include "sys/types.h"#include "sys/stat.h"#include "fcntl.h"#include "stdlib.h"#include "string.h"
}

添加完成如下图所示：

第二步，把我们C语言控制蜂鸣器里面的参数定义复制到public下面，代码如下：

int fd, retvalue;

char *filename;

unsigned char databuf[1];

添加完如下图所示：

然后我们打开beep.cpp，把C语言控制蜂鸣器里面的打开设备节点的代码复制到构造函数里面，注意，QT里面我们不能使用printf，代码如下：

/* 打开 beep 驱动 */fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0){return ;}

添加完如下图所示：

注意：蜂鸣器的设备节点不要错，大家要依据自己节点的实际情况来写

然后我们创建一个打开蜂鸣器和一个关闭蜂鸣器的函数，第一步，现在beep.h里面声明，然后在beep.cpp里面实现。

声明：

代码如下：

 void Beep_On();void Beep_Off();

添加完如下图所示：

实现：

代码如下，注意c语言函数前面要加::，表示这个函数是C函数。

void Beep::Beep_On()
{/* 向/dev/beep 文件写入数据 */databuf[0] = 1;retvalue = ::write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0){::close(fd);return ;}
}void Beep::Beep_Off()
{databuf[0] = 0;retvalue = ::write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0){::close(fd);return ;}
}

添加完如下图所示：