Ellu's Embedded Modules

嵌入式STM32软件模块集

采用统一上层头文件来统一动态内存/时间/延时函数，并实现可视化参数配置

Important

主要是给stm32项目用的，部分模块依赖hal库

模块仓库文件结构

Note

标 * 的为自己写的模块，标 x 为非开源第三方库，其他修改自开源库，来源地址已列出

根目录文件 /

根目录文件	功能
.clang-format	格式化配置文件
modules.h	模块统一头文件
tool.py	模块配置工具

算法模块 /algorithm

Algorithm	算法	src	备注	SHA
cmsis_dsp	CMSIS-DSP(Src)	link	源码形式	03fa0e5
libcrc	CRC计算库	link		abe136a
pid	通用PID控制器	*
quaternion	四元数和IMU姿态估计	link	未测试	bd77afd

通信模块 /communication

Communication	通信	src	备注	SHA
CherryUSB	Cherry USB	link		9cb992b
lwpkt	轻量级数据包	link		6a82dab
minmea	GPS NMEA解析器	link		450ad08
modbus	Modbus协议	link		0745519
TinyFrame	另一个轻量级数据包	link		a29167a
xymodem	X/YMODEM协议	link		f7b988d

数据结构模块 /datastruct

DataStruct	数据结构	src	备注	SHA
btree	B树	link		c0cfc4e
cstring	C字符串	link		88e021b
ctl	类型安全C模板容器库	link		d314c08
dlist	双向链表	link		23faa20
fifofast	纯头文件快速FIFO	link		196edda
hashmap	哈希表	link		1c13992
json	JSON解析	link		3d0e877
lfbb	二分无锁缓冲区	link		8c24b34
lfifo	通用环形缓冲区	*	比lwrb更高效
linux_list	Linux-like链表	link		452262e
lwrb	轻量环形缓冲区	link		b32c645
pqueue	优先队列	link		2bb5600
sds	简单动态字符串	link		a9a03bb
struct2json	C结构体与JSON快速互转库	link		4f1fdc9
udict	通用哈希字典	*	基于uthash
ulist	通用内存连续列表	*
uthash	基于宏的可嵌入哈希表	link		619fe95

调试模块 /debug

Debug	调试	src	备注	SHA
benchmark	CoreMark基准测试	link		d5fad6b
cm_backtrace	hardfault堆栈回溯	link		6013293
RTT	Segger-RTT 调试模块	link
log	纯头文件日志库	*
minctest	简易单元测试	link		0ab5834

驱动模块 /driver

Driver	驱动	src	备注	SHA
bq25890	BQ2589x充电芯片	link		ade0e3c
ee24	24xx EEPROM库	link		92816a7
key	通用按键驱动	*	支持多种事件
motor	直流电机闭环驱动	*
paj7620u2	PAJ7620U2手势识别	*
sc7a20	SC7A20加速度计	*
sh2	SH2 Sensorhub协议	link		b514b1e
spif	SPI Flash通用驱动	link		c0f3ba2
stepper	步进电机驱动	*
vl53l0x	VL53L0X激光测距	link	非官方库	04891c2
ws2812_spi	WS2812灯带DMA-SPI驱动	*

图形模块 /graphics

Graphics	图形	src	备注	SHA
easy_ui	单色屏UI库	link	大幅魔改	691bdb4
hagl	HAL图形库	link		8281a8a
lvgl	LittlevGL图形库	link		3aac8cc
lvgl_gaussian_blur	LVGL高斯模糊效果	link	cpp->c
lvgl_pm	LVGL页面管理器	link		825df21
u8g2	U8g2图形库	link		3e86287
ugui	uGUI图形库	link		ce0bccb
virtual_lcd	虚拟LCD	*	包含上位机

神经网络模块 /nn

NN	神经网络	src	备注	SHA
genann	简单前馈神经网络	link		4f72209

外设模块 /peripheral

Peripheral	外设	src	备注	SHA
board_i2c	板级I2C包装层	*
board_led	板级LED包装层	*
ee	内置flash读写库	link		0b39520
i2c_salve	LL库I2C从机	*
ll_i2c	LL库I2C	*	包含中断/轮询
mr_library	轻量级设备读写接口	link
sw_i2c	软件I2C	link		c595a39
sw_spi	软件SPI	x
uni_io	数据通信功能包	*

存储模块 /storage

Storage	存储	src	备注	SHA
easyflash	轻量级Flash数据库	link		a67fffc
littlefs	LittleFS	link		d01280e
MiniFlashDB	轻量级Flash数据库	link	魔改	99bf7aa

系统模块 /system

System	系统	src	备注	SHA
dalloc	动态指针管理内存分配器	link		da14f0f
heap4	FreeRTOS堆4	link
klite	基础实时内核	link	轻量高性能,推荐
lwmem	轻量级内存管理	link	性能远不如heap4	2b08317
rtthread_nano	RT-Thread Nano	link		9177e3e
s_task	精简的协程实现	link	需要实现栈切换	609835c
scheduler	多功能任务调度器	*	内有使用说明
scheduler_lite	轻量级任务调度器	*

工具模块 /utility

Utility	工具	src	备注	SHA
cot_menu	轻量级菜单框架	link	抽象菜单
embedded_cli	嵌入式命令行	link	魔改	8734a57
lwprintf	轻量级无缓冲区printf	link		1d3ad53
perf_counter	PerfCounter性能统计/时基库	link	必备品	82a80d9
ryu	浮点数转字符串	link		5056abc
term_table	动态终端表格工具	*	仅debug使用
TimeLib	UNIX时间库	link		8bdf963
xv	类JavaScript的字符串解析器	link		b46851f
tiny_regex	简易正则解析器	link	无捕获组	9d5f5d8
incbin.h	二进制文件嵌入	link		6e576ca
macro.h	通用宏	*

Warning

可能会对自己编写的模块进行较大的API变动以满足个人需求, 不保证向后兼容

配置文件

• Kconfig - Kconfig配置文件, 用于配置代码的宏定义, 开关和设置各种功能, 遵循Linux内核的Kconfig规范
• Mconfig - 基于Kconfig的配置, 描述生成项目的模块文件夹时所需复制的模块文件, 如不存在则复制完整文件夹

Mconfig 语法

Mconfig文件实际上是一个python脚本, 继承完整的tool.py运行环境

其中有四个特殊变量和三个特殊函数:

• CONFIG - 从Kconfig配置结果中解析的配置项目, 访问不存在的项目将返回False
• IGNORES - 复制该模块的文件时忽略的项目, 使用glob匹配
• DST_PATH - 本模块文件夹的目标路径
• SRC_PATH - 本模块文件夹的源路径
• def DEBUG(msg: str) - 输出调试信息 (--debug)
• def WARNING(msg: str) - 输出警告信息
• def ERROR(msg: str) - 输出错误信息并退出

下面是一个简单的例子:

if CONFIG.DISABLE_MODULE_A: # 也支持.get()方法来定义不存在时的默认返回值
    IGNORES += "module_a.*"
if CONFIG.DISABLE_SUB_MODULES:
    DEBUG(f"SUB_MODULES: {CONFIG.SUB_MODULES}")
    if "B" in CONFIG.SUB_MODULES:
        IGNORES += ["module_b1.*", "module_b2.*"]
    IGNORES += "module_c*.*"
IGNORES += "test_*_module.*"

配置工具 tool.py

Ellu@ELLU  /home/ellu/git/EmbeddedModules   master ≣ +0 ~0 -0
❯ python ./tool.py --help

usage: tool.py [-p PROJECT_DIR] [-m] [-s] [-n] [-u] [-d MODULE_DIRNAME] [--debug]

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -p PROJECT_DIR, --project-dir PROJECT_DIR
                        Specify the directory for working project, default is current directory
  -m, --menuconfig      Run menuconfig in project dir
  -g, --guiconfig       Run menuconfig with GUI
  -s, --sync            Sync latest module files without menuconfig
  -rs, --reverse-sync   Sync newer files from project to module repo
  -ns, --no-sync        Skip syncing latest module files after menuconfig
  -n, --newmodule       Create a new module
  -u, --update          Pull the latest version of this toolset from github
  -a, --analyze         Analyze module dependencies
  -c, --check           Check for updates of modules
  -d MODULE_DIRNAME, --module-dirname MODULE_DIRNAME
                        Specify the directory name for generated modules, default is 'Modules'
  -fc, --force-copy     Force copy files even if destination is newer
  -gm, --gen-makefile   Generate makefile for source files
  --debug               Enable debug output

• 在命令行中配置并更新项目模块文件夹

  python tool.py -p /path/to/project -m

• 在GUI中配置并更新项目模块文件夹 (需要Python环境支持tkinter)

  python tool.py -p /path/to/project -g

• 使用已有配置从仓库同步最新模块文件

  python tool.py -p /path/to/project -u -s

• 在仓库中创建新模块

  python tool.py -n

• 列出所有模块的依赖关系 (可用于辅助编写Kconfig)

  python tool.py -a

• 检查所有模块的更新情况 (比较本文件记录的SHA和仓库中最新提交的SHA)

  python tool.py -c

• 冻结生成文件夹中的某个模块 (如针对项目修改了模块源码时)

  在生成文件夹 (如Modules) 的根目录创建一个.Mfreeze文件, 写入要冻结的模块文件夹名, 每行一个

• 有效的环境变量

  • MOD_PROJECT_DIR - 指定项目目录 (命令参数优先)
  • MOD_MODULE_DIRNAME - 指定生成模块文件夹的目录名 (命令参数优先)

TODO

• 用kconfig替代modules_conf.template.h
• 配置工具自动复制模块文件夹
• 允许配置Mconfig来指定添加项目
• 为所有自己写的模块编写README

LICENSE

MIT (For self-written modules only)