开发者的最大问题是核心域和非核心域不分，大部分时间都在编写不可重用的和非核心域的代码。没有聚焦提升产品竞争力的核心域知识，比如，需求、算法、用户体验和软件工程方法等方面，从而导致代码维护的成本远远大于初期的开发投入。

事实上，那些做出优秀产品的团队，不仅员工队伍非常稳定，而且收入也很高，甚至连精神面貌都不一样。因为他们使用了正确的开发策略和方法，而且短时间内掌握的技术远胜那些所谓的“老程序员”。虽然每个企业都有拿高薪的员工，但为何不是你？别人开发的产品大卖，而你开发的产品却卖不掉？不仅浪费了来之不易的资金，而且导致我们失去了更多的创造更大价值的机会。

十几年前，作者也面临同样的问题，于是毫不犹豫地投身于软硬件标准化平台技术的开发，因为只有方法的突破才能开创未来。AWorks 就是在这样的背景下诞生的，脱胎于Aworks—Nano 子集的AMetal 不仅实现了跨平台，而且还定义了外围器件的软件接口标准，因此“按需定制”为用户提供有价值的服务也就成为了现实。

基于此，ZLG 为用户提供了大量标准的外设驱动与相关的协议组件，意在建立完整的生态系统。无论你选择什么MCU，只要支持AMetal，都可实现“一次编程、终生使用”，其好处是你再也不要重新发明轮子。

FM24C02 总容量为2K（2048）bits，即256（2048/8）字节。每个字节对应一个存储地址，因此其存储数据的地址范围为0x00 ~ 0xFF。FM24C02 页（page）的大小为8 字节，每次写入数据不能越过页边界，即地址0x08、0x10、0x18……；如果写入数据越过页边界时，则必须分多次写入，其组织结构详见表6.1。

FM24C02 的通信接口为标准的I²C 接口，仅需SDA 和SCL 两根信号线。这里以8PIN SOIC 封装为例，详见图6.1。其中的WP 为写保护，当该引脚接高电平时，将阻止一切写入操作。一般来说，该引脚直接直接接地，以便芯片正常读写。

其中，g_at24c02_dev 为用户自定义的实例，其地址作为p_dev 的实参传递。如果同一个I²C 总线上外接了2 个FM24C02，需要定义3 个实例。即：

每个实例都要初始化，且每个实例的初始化均会返回一个该实例的handle。便于使用其它接口函数时，传递不同的handle 操作不同的实例。

实例信息主要描述了具体器件固有的信息，即I²C 器件的从机地址和具体型号，其类型am_ep24cxx_devinfo_t 的定义（am_ep24cxx.h）如下：

当前已经支持的器件型号均在am_ep24cxx.h 中定义了对应的宏，比如，FM24C02 对应的宏为AM_EP24CXX_FM24C02，实例信息定义如下：

若返回值为NULL，说明初始化失败；若返回值不为NULL，说明返回一个有效的handle。

基于模块化编程思想，将初始化相关的实例和实例信息等的定义存放到对应的配置文件中，通过头文件引出实例初始化函数接口，源文件和头文件的程序范例分别详见程序清单6.1 和程序清单6.2。

后续只需要使用无参数的实例初始化函数，即可获取到FM24C02 的实例句柄。即：

用于区分I²C0、I²C1、I²C2、I²C3，初始化函数返回值实例句柄用于区分同一系统中连接的多个器件。

读写EP24Cxx 系列存储器的函数原型详见表6.2。

各API 的返回值含义都是相同的：AM_OK 表示成功，负值表示失败，失败原因可根据具体的值查看am_errno.h 文件中相对应的宏定义。正值的含义由各API 自行定义，无特殊说明时，表明不会返回正值。

从指定的起始地址开始写入一段数据的函数原型为：

如果返回值为AM_OK，则说明写入成功，反之失败。假定从0x20 地址开始，连续写入16 字节，详见程序清单6.3。

程序清单6.3 写入数据范例程序

从指定的起始地址开始读取一段数据的函数原型为：

如果返回值为AM_OK，则说明读取成功，反之失败。假定从0x20 地址开始，连续读取16 字节，详见程序清单6.4。

程序清单6.4 读取数据范例程序

如程序清单6.5 所示为写入20 个字节数据再读出来，然后比较是否相同的范例。

由于FM24C02 等E²PROM 是典型的非易失存储器，因此使用NVRAM（非易失存储器）标准接口读写数据就无需关心具体的器件了。使用这些接口函数前，需将工程配置am_prj_config.h 的AM_CFG_NVRAM_ENABLE 宏的值设置为1，相关函数原型详见表6.3。

NVRAM 初始化函数意在初始化FM24C02 的NVRAM 功能，以便使用NVRAM 标准接口读写数据。其函数原型为：

（1）实例（NVRAM 存储器）

实例信息仅包含一个由p_dev_name 指针指定的设备名。设备名为一个字符串，如"fm24c02"。初始化后，该名字就唯一的确定了一个FM24C02 存储器设备，如果有多个FM24C02，则可以命名为"fm24c02_0"、"fm24c02_1"、"fm24c02_2"……

基于模块化编程思想，将初始化FM24C02 为标准的NVRAM 设备的代码存放到对应的配置文件中，通过头文件引出相应的实例初始化函数接口，详见程序清单6.6 和程序清单6.7。

后续只需要使用无参数的实例初始化函数，即可完成NVRAM 设备初始化，将FM24C02初始化为名为"fm24c02"的NVRAM 存储设备。即：

NVRAM 定义了存储段的概念，读写函数均对特定的存储段操作。NVRAM 存储器可以被划分为单个或多个存储段。存储段的类型am_nvram_segment_t 定义（am_nvram.h）如下：

存储段的名字p_name 和单元号unit 可以唯一确定一个存储段，当名字相同时，则使用单元号区分不同的存储段。存储段的名字使得每个存储段都被赋予了实际的意义，比如，名为"ip"的存储段表示保存IP 地址的存储段，名为"temp_limit"的存储段表示保存温度上限值的存储段。seg_addr 为该存储段在实际存储器中的起始地址，seg_size 为该存储段的容量大小。p_dev_name 表示该存储段对应的实际存储设备的名字。

如需将存储段分配到FM24C02 上，则需将存储段中的p_dev_name 设定为"fm24c02"。后续针对该存储段的读写操作实际上就是对FM24C02 进行读写操作。为了方便管理，所有存储段统一定义在am_nvram_cfg.c 文件中，默认情况下存储段为空，其定义为：

在具有FM24C02 存储设备后，即可新增一些段的定义，如应用程序需要使用4 个存储段分别存储2 个IP 地址（4 字节×2）、温度上限值（4 字节）和系统参数（50 字节），对应的存储段列表（存储段信息的数组）定义如下：

该函数往往在板级初始化函数中调用，可以通过工程配置文件（am_prj_config.h）中的AM_CFG_NVRAM _ENABLE 宏对其进行裁剪，详见程序清单6.10。

程序清单6.8 在板级初始化中初始化NVRAM

NVRAM 初始化后，根据在am_nvram_cfg.c 文件中定义的存储段可知，共计增加了5个存储段，它们的名字、单元号和大小分别详见表6.4，后续即可使用通用的NVRAM 读写接口对这些存储段进行读写操作。

其中，p_name 和unit 分别表示存储段的名字和单元号，确定写入数据的存储段，p_buf提供写入存储段的数据，offset 表示从存储段指定的偏移开始写入数据，len 为写入数据的长度。若返回值为AM_OK，则说明写入成功，反之失败。比如，保存一个IP 地址到IP 存储段，详见程序清单6.9。

程序清单6.9 写入数据范例程序

其中，p_name 和unit 分别为存储段的名字和单元号，确定读取数据的存储段；p_buf保存从存储段读到的数据，offset 表示从存储段指定的偏移开始读取数据，len 为读取数据的长度。若返回值为AM_OK，则说明读取成功，反之失败。比如，从IP 存储段中读取出IP地址，详见程序清单6.10。

程序清单6.10 读取数据范例程序

现在编写NVRAM 通用接口的简单测试程序，测试某个存储段的数据读写是否正常。虽然测试程序是一个简单的应用，但基于模块化编程思想，最好还是将测试相关程序分离出来，程序实现和对应接口的声明详见程序清单6.11 和程序清单6.12。

将待测试的存储段（段名和单元号）通过参数传递给测试程序，NVRAM 通用接口对测试段读写数据。若读写数据的结果完全相等，则返回AM_OK，反之返回AM_ERROR。

由此可见，应用程序的实现不包含任何器件相关的语句，仅仅调用NVRAM 通用接口读写指定的存储段，因此该应用程序是跨平台的，在任何AMetal 平台中均可使用，进一步整合NVRAM 通用接口和测试程序的范例详见程序清单6.13。

程序清单6.13 NVRAM 通用接口读写范例程序

显然，NVRAM 通用接口赋予了名字的存储段，使得程序在可读性和可维护性方面都优于使用EP24Cxx 读写接口。而调用NVRAM 通用接口会耗费一定的内存和CPU 资源，特别是在要求效率很高或内存紧缺的场合，建议使用EP24Cxx 读写接口。

本期实验目标：采用硬件I2C模块与OLED进行通信，完成显示控制。

目前发现28335比较缺乏关于I2C模块的实用例程，许多新手在配置使用该模块比较难上手，走弯路。那么通过该例程，大家则可以快速学会使用I2C的基本功能，避免踩坑，让I2C模块运行起来吧！

本节仍然将分为硬件部分、软件部分和实验展示三个方面进行介绍。

我们采用中景园电子的0.96寸OLED模块，它的控制芯片是SSD1306，如图1所示。

由于该OLED模块默认是4线SPI的，为了换成支持I2C方式，从图中我们把电阻R1、R4、R6、R7焊上4.7k的电阻，R3电阻去掉，R8电阻用0欧短接起来即可。

表1给出OLED模块的管脚定义，其中OLED在I2C通信方式中，管脚DC不再是用于数据和命令选择，它是用来作于从机地址。在SSD1306的数据手册中，图2表示了它的7位从机地址与SA0有关，而SA0又是DC管脚的电平状态，在这里我们DC接地，则7位从机地址为0x3C。

注意：在硬件I2C里，R/W#是会自动发送的，我们不能把这一位当做从机地址的一部分，不清楚的朋友可能会认为从机地址是0x78（R/W#=0），但这是错的。因此我们在看数据手册应要注意给出的地址有没有包括R/W#！

不懂I2C的具体工作原理的，百度搜一下非常多，这里不在赘述。接下来是与DSP28335的连线，图3给出硬件连线图。

程序分为I2C的IO口和功能配置、RES输出管脚配置和OLED控制部分。（注意：查看代码时双击点进去看，否则会内容不全）。

oledfont.h（取模软件取模后的数组）

程序烧录进去后，大家可以看到这个效果图4，说明该程序可以通过硬件I2C的方式与OLED进行通信。

大家可以参考代码尝试一下， 有疑问的欢迎留言！！

      以按键驱动为例进行说明，用阻塞的方式打开按键驱动文件/dev/buttons，应用程序使用read()函数来读取按键的键值。这样做的效果是：如果有按键按下了，调用该read()函数的进程，就成功读取到数据，应用程序得到继续执行；倘若没有按键按下，则要一直处于休眠状态，等待这有按键按下这样的事件发生。

这种功能在一些场合是适用的，但是并不能满足我们所有的需要，有时我们需要一个时间节点。倘若没有按键按下，那么超过多少时间之后，也要返回超时错误信息，进程能够继续得到执行，而不是没有按键按下，就永远休眠。这种例子其实还有很多，比方说两人相亲，男方等待女方给个确定相处的信，男方不可能因为女方不给信，就永远等待下去，双方需要一个时间节点。这个时间节点，就是说超过这个时间之后，不能再等了，程序还要继续运行，需要采取其他的行动来解决问题。

      单片机编程，等待IIC设备一个事件的发生，如果在允许的时间内发生了就返回1（SUCCESS），否则返回0（ERROR）。

，如果在限定的时间内(CPU将100000减到0)，还没有成功写入，那么就将返回超时错误，页写函数也会返回写入失败的错误信息。之后，任务重新得到了运行。

      对于单片机这样通常单任务运行的状况，必须采取这样的措施。如果没有超时限制，那么程序将陷入死机，不能再继续运行。

     对于类似的场景，linux系统使用poll功能来解决这样的问题。而且，与上述单片机等待方式不同，linux系统再调用poll()函数时候，如果没有发生需要的事件，那么进程进入休眠。如果在限定的时间内得到需要的事件，那么成功返回，如果没有则返回超时错误信息。

     可见，等待期间将进程休眠，利用事件驱动来唤醒进程，将更能提高CPU的效率。下面，以一个应用例程来说明poll的应用程序使用方法：

       例程实现的功能是这样的：用poll()函数监测按键按下的事件，如果按下了就将键值打印出来；如果超过5S，还没有按键按下，就打印出超时信息。

fds         可以传递多个结构体，也就是说可以监测多个驱动设备所产生的事件，只要有一个产生了请求事件，就能立即返回

      上述代码展示了一个poll()函数功能，具体对应的底层驱动实现细节。利用这样的框架，我们可以写出类似驱动的poll功能。但是，这个框架很难理解，不知道为什么这样编写？为此，我们需要了解linux系统poll功能实现的机制。

     从应用程序调用poll()函数开始，一直到调用drivers_poll函数，期间的过程很复杂，捡主要的内容列出来：

      由此可见，我们的drivers_poll()函数，是系统在执行sys_poll()过程中的一个调用，调用的目的是“将进程挂接到等待队列下”和“返回事件类型mask”。当已经发生了请求事件，那么通过标记mask非0，if (do_pollfd(pfd, pt))判断为真，令count++，从而可以直接令poll()函数成功返回。如果还没有发生请求的事件，那么mask被标记为0，进程将通过函数poll_schedule_timeout()陷入休眠状态。一旦发生了请求的事件，因为之前已经将进程挂接到等待队列下，所以进程将被唤醒，重新执行drivers_poll()，而显然此时能够成功返回。