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基于AB32VG1開發板實現一個可監控控制的USB調試電源，實現設備自動化控制自動化運行，解放工程師的雙手。 在項目開發調試階段總會遇到一些小問題，這時候工程師總會拿起電烙鐵、示波器、邏輯分析儀一頓操作，但是這時候需要脫離市電操作。或者在量產下載時需要多個端口供電穩定的USB電源。我常常因為這些原因拿著線到處焊，效率低還不穩定。 正好發現RT-Thread聯手中科藍訊、沁恒微電子、電子發燒友開展本次RT-Thread X RISC-V 創新應用設計大賽。在之前使用過CH32V103的芯片而且在量產使用中了，感覺移植程序挺快的。現在國內都在發力造芯片，RISC-V作為一個開源開放的架構是很有取代ARM的趨勢的。我作為一個嵌入式開發者，為RT-Thread和RISC-V貢獻一點一點力量。所以我立馬去申請AB32VG1開發板做這個USB電源。

1.AB32VG1開發板部分

AB32VG1開發板的主要功能是控制usb板的電壓輸出和oled顯示，以及采集按鍵和電流采樣的數據。使用芯片的硬件部分 ADC、uart、和gpio等等，等以后有時間了再增加藍牙與手機通信，音頻播放提示音等功能

USB供電板的主要由USB HUB芯片FE1.1S和電源控制、電壓采樣、電流采樣、OLED顯示和按鍵電路。電壓采樣和電流采樣使用了TL431做基準參考電壓來計算值。

同時USB端口板上面有一個CH340芯片連接USB HUB的port1 和AB32VG1的uart1，可以通過PC端的modbus主機軟件查詢到USB1、USB2、USB3的電流值、并且能控制電源通斷。

軟件上，AB32VG1開發板肯定首選是rt-thread操作系統，因為rt-thread有AB32VG1的bsp而且有gpio、uart、adc等驅動，對于一個經常使用rtthread的人來說真的是太方便了。

1.rt-thread的設備驅動

我的項目比較簡單，主要使用gpio、adc、uart，在RT-Thread Studio中創建了一個基于AB32VG1的工程后，打開RT-Thread Setting工具，將硬件欄里的uart1  adc0 使能，這個時候保存編譯下載到開發板，在msh中輸入 list_device 查看設備  adc0 和 uart1都在，OK第一步就準備好了。

msh >list_device
device           type         ref count
-------- -------------------- ----------
adc0     Miscellaneous Device 0       
uart1    Character Device     1       
uart0    Character Device     2       
pin      Miscellaneous Device 0  

2.軟件包選擇

由于我需要驅動oled和使用modbus功能，所以我再次打開了RT-Thread Setting工具。

軟件包-》IOT -》small_modbus 軟件包勾選

軟件包-》drivers-》ssd1306 軟件包勾選

3.軟件架構和程序流程

整個項目的功能主要是一個虛擬io和三個線程相互配合實現的。

（1）虛擬io，負責存儲modbus線圈數據寄存器數據，是按照modbus數據格式存儲的。

（2）slave modbus從機線程，負責uart1的modbus從機處理功能，當modbus主機來查詢讀寫數據時，都會最終讀寫到虛擬io的存儲區。這部分主要由small modbus軟件實現。

（3）scanio 的功能比較繁重費時，主要是按一定周期循壞 掃描按鍵、采集adc值換算結果、更新電源輸出狀態。

adc采集比較簡單主要采集五路的adc，第一路是tl431的基準電壓2.5v，通過這路adc的值就可以計算出每個單位adc代表的精準的電壓值。讓后推算出第二路的5V電壓，三到五的電流值，三到五路的電流值是經過運算放大器放大的mv電壓值，精度應該在ma級。

按鍵掃描主要是掃描三個按鍵狀態，并存儲到虛擬io中以便modbus查看，同時檢測到按鍵上升沿變化時會切換對應的USB電源狀態，并同時oled的信號量立即更新oled畫面。

（4）還有一個main主線程，main函數里面運行著oled顯示的任務。平常oled是通過sem_oled_update的信號量每500ms超時來更新畫面數據的。

（5）線程列表

msh >ps
thread   pri  status      sp     stack size max used left tick  error
-------- ---  ------- ---------- ----------  ------  ---------- ---
slave      8  suspend 0x00000168 0x00000800    18%   0x00000009 000
scanio     9  suspend 0x000000bc 0x00000800    12%   0x0000000a 000
tshell    20  running 0x000000fc 0x00000800    26%   0x00000009 000
drv       18  suspend 0x000000f0 0x00000200    46%   0x00000001 000
tidle0    31  ready   0x00000098 0x00000200    29%   0x0000001e 000
timer      4  suspend 0x000000a8 0x00000100    65%   0x00000009 000
main      10  suspend 0x000000c4 0x00000800    16%   0x00000005 000

（5）軟件框架圖

https://gitee.com/cazure/rtthread_ab32vg1_usb_power