树莓派-wiringPi-时间函数

本文详细介绍了wiringPi库中的时间管理函数,包括delay、delayMicroseconds、delayMicrosecondsHard、millis及micros等函数的功能和使用方法,并提供了一个基于micros函数实现精确周期性任务的示例。

原文地址:http://nicekwell.net/blog/20171123/shu-mei-pai-wiringpi-shi-jian-han-shu.html


wiringPi不仅提供硬件操作的接口,同时也提供了一些时间管理函数。

void delay (unsigned int howLong)
延时ms,最大传入32位无符号型整数,大约49天。
实际上是睡眠,不占用cpu。
由于linux是多任务的,所以实际延时时间可能会更长。

void delayMicroseconds (unsigned int howLong)
延时微秒,最大传入32位无符号型整数,大约71分钟。

wiringPi的库文件中有这样一个函数:

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void delayMicrosecondsHard (unsigned int howLong)
{
  struct timeval tNow, tLong, tEnd ;

  gettimeofday (&tNow, NULL) ;
  tLong.tv_sec  = howLong / 1000000 ;
  tLong.tv_usec = howLong % 1000000 ;
  timeradd (&tNow, &tLong, &tEnd) ;

  while (timercmp (&tNow, &tEnd, <))
    gettimeofday (&tNow, NULL) ;
}

其实 delayMicroseconds 函数会判断传入时间如果小于100us就使用 delayMicrosecondsHard 占用式延时,否则会调用 nanosleep 函数。
如果我们想要精确延时,是可以使用 delayMicrosecondsHard 函数的,这个函数在.h文件里没有声明,但已经编译完成,只要用 void delayMicrosecondsHard (unsigned int howLong); 把此函数声明一下就可以使用了。

unsigned int millis (void)
返回从设置Setup以来所经过的时间,单位是ms。

unsigned int micros (void)
返回从设置Setup以来所经过的时间,单位是us。
测试发现这个函数获取时间速度是很快地,此函数执行时间大约1us,也就是说连续执行两次此函数时间相差大约1us。在用树莓派处理对时间比较敏感的任务时可能会在意这些时间。

树莓派中经常需要精确地周期性执行某个动作,可以用如下方式精确定时,类似于单片机里的定时器:

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#define INTERVAL 20000 //间隔时间,单位是us
int main(int argc, char *argv[])
{
    long tim;
    /* do something */
    tim = micros();
    while(1)
    {
      if(micros() - tim >= INTERVAL)
      {
            tim += INTERVAL;
            /* do something */
        }
    }
    return 0;
}

      


### WiringPi 支持树莓派的 GPIO 3.6 吗? WiringPi 是一个用于操作树莓派 GPIO 引脚的库,它支持多种版本的树莓派和不同的操作系统。在树莓派 5 上,WiringPi 的版本已经更新到 3.6,并且仍然可以正常运行。以下是一个示例输出,展示了 WiringPi 的版本信息: ``` gpio version: 3.6 Copyright (c) 2012-2024 Gordon Henderson and contributors This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY. For details type: gpio -warranty ``` 这表明 WiringPi 3.6 是支持树莓派 5 的,而树莓派 4B 也能够运行该版本[^2]。 ### 如何在树莓派上使用 WiringPi 控制 GPIO 引脚 #### 1. 安装 WiringPi 在开始之前,确保你的树莓派系统中已经安装了 WiringPi。你可以通过以下命令从 GitHub 上克隆 WiringPi 的源代码并进行编译安装: ```bash git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi.git cd WiringPi ./build ``` 安装完成后,可以通过 `gpio -v` 命令验证是否安装成功。 #### 2. 使用 WiringPi 控制 GPIO 引脚 WiringPi 提供了一系列 API 来操作 GPIO 引脚,例如: - `wiringPiSetup()`:初始化 WiringPi,使用 WiringPi 的针脚编号方式。 - `pinMode(int gpioPort, OUTPUT)`:设置指定 GPIO 引脚的模式,可以是 `OUTPUT`(输出)、`INPUT`(输入)或 `PWM_OUTPUT`(PWM 输出)。 - `digitalWrite(int gpioPort, int level)`:向指定 GPIO 引脚写入高电平(1)或低电平(0)。 - `digitalRead(int gpioPort)`:读取指定 GPIO 引脚的逻辑电平。 - `pwmWrite(int gpioPort, int value)`:向指定 GPIO 引脚写入 PWM 值。 以下是一个简单的示例代码,展示了如何使用 WiringPi 控制 GPIO 引脚: ```c #include <wiringPi.h> #include <stdio.h> #define LED_PIN 0 // 使用 WiringPi 编号方式的 GPIO 引脚 0 int main(void) { // 初始化 WiringPi if (wiringPiSetup() == -1) { printf("WiringPi 初始化失败!\n"); return 1; } // 设置 LED_PIN 为输出模式 pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // 循环点亮和熄灭 LED while (1) { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // 点亮 LED delay(500); // 延迟 500 毫秒 digitalWrite(LED_PIN, LOW); // 熄灭 LED delay(500); // 延迟 500 毫秒 } return 0; } ``` 编译并运行该代码: ```bash gcc -o blink blink.c -lwiringPi ./blink ``` 这段代码将控制 GPIO 引脚 0(WiringPi 编号)上的 LED 以 1 秒的间隔闪烁。 #### 3. WiringPi 的针脚编号方式 WiringPi 使用自己的针脚编号方式,与树莓派的物理针脚编号不同。你需要确保你使用的针脚编号与 WiringPi 的映射表一致。可以通过 `gpio readall` 命令查看树莓派上所有 GPIO 引脚的映射情况。 ### 4. 注意事项 - WiringPi 的针脚编号与树莓派的物理针脚编号不同,请确保你使用的是正确的编号方式。 - WiringPi 支持硬件 PWM 和软件 PWM,可以通过 `pwmWrite()` 和 `softPWMCreate()` 函数实现。 - 如果你使用的是较新的树莓派(如树莓派 5),请确保你安装的是最新版本的 WiringPi,以获得最佳兼容性[^2]。 --- ###
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