【电赛学习笔记】MaxiCAM 片上外设操作

前言

本文仅是对MaxiPy官方文档的整理与总结，自学请看官方文档，侵权即删MaixCAM MaixPy 快速开始 - MaixPy

1.GPIO

以基本点灯代码为例进行说明

from maix import gpio, pinmap, time

pinmap.set_pin_function("A14", "GPIOA14")
led = gpio.GPIO("GPIOA14", gpio.Mode.OUT)
led.value(0)

while 1:
    led.toggle()
    time.sleep_ms(500)

下面逐行逐参数进行介绍

导入模块

from maix import gpio, pinmap, time 从 MaixPy 标准固件里导入 3 个模块/类

gpio ：控制 GPIO 电平、方向、中断等功能

pinmap ：把芯片引脚复用到想要的"功能名字"

time ：延时函数，单位可以是 us、ms、s

pinmap.set_pin_function("A14", "GPIOA14")

功能：把物理引脚 A14 的复用功能设成 GPIOA14。

参数：

• "A14" ------ 芯片封装上的物理引脚名（IO 口 A 组的第 14 号）

• "GPIOA14" ------ 想要映射成的"功能名字"；Maix 固件里每个功能都有字符串标识，这个名字正好对应 GPIO 功能。之后用 "GPIOA14" 去创建 gpio 对象，就会真正操作到 A14 这根线。

led = gpio.GPIO("GPIOA14", gpio.Mode.OUT)

创建 GPIO 对象，并初始化方向。

参数：

• "GPIOA14" ------ 上一步映射好的名字，告诉驱动操作哪根线

• gpio.Mode.OUT ------ 枚举常量，表示把该引脚设为输出模式（output），可以驱动 LED。

返回值：led 是一个 gpio.GPIO 实例，后续通过它读写电平。

led.value(0)

把引脚电平拉低（0 = 低电平）

led.toggle()

把当前电平翻转一次

time.sleep_ms(500)

延时 500 毫秒（半秒）

2.按键

电赛中视觉模块按键使用较少，不详述，请见官方文档

MaixCAM MaixPy 按键事件使用 - MaixPy

3.UART

一个注意点：

MaixCAM 的 TX(UART0) 引脚在开机时不能是被拉低 的状态，不然会导致无法开机，是芯片的特性，如果你在做 3.3v 转 5v 的电平转换电路要十分注意不要默认拉低请保持浮空（可以考虑使用电平转换芯片）。以及如果你发现无法开机，也可以先检查一下 TX 是否被拉低了。

数据的发送

bytes_content = b'\x01\x02\x03'
serial.write(bytes_content)

主要有两个函数write_str和write函数。

write_str函数来发送字符串 ，write用来发送字节流 ，即str和bytes类型，两者可以互相转换，比如:

• "A" 调用encode()方法变成b"A"，反过来b"A"调用decode()方法变成"A"。

• str 没法显示一些不可见字符比如 ASCII 码中的值0，在字符串中也是\0一般作为结束符，在bytes类型中就可以用b"\x00"来储存。

• 对于非 ASCII 编码的字符串更有用，比如UTF-8编码中中文好是由三个字节\xe5\xa5\xbd来表示的，我们可以通过"好".encode("utf-8")得到b"\xe5\xa5\xbd"，也可以通过b'\xe5\xa5\xbd'.decode("utf-8)得到"好"。

所以对于 str 类型，也可以不用write_str，而是使用serial.write(str_content.encode()) 来发送。

数据的接收

使用read方法进行读取数据，直接：

while not app.need_exit():
    data = serial.read()
    if data:
        print(data)
    time.sleep_ms(1)

同样，read方法获得的数据也是**bytes** 类型，这里read会读取对方一次性发送的一串数据，如果没有数据就是b''即空字节。

这里用了time.sleep_ms(1)进行睡眠了1ms，用来释放 CPU，不让这个线程占用所有 CPU 资源，而且1ms不影响我们程序的效率，特别是在多线程时有用。

另外read函数有两个参数：

• len ：代表想接收的最大长度 ，默认-1代表缓冲区有多少就返回多少，传>0的值则代表最多返回这个长度的数据。
• timeout：
  • 默认 0 代表从缓冲区读取数据立马返回数据 ，如果len为 -1则返回所有数据，如果指定了len则返回长度不超过len 的数据。
  • <0 代表一直等待直到接收到了数据才返回 ，如果len为 -1则等待到接收到数据才返回（一串连续接收到的数据，即阻塞式读取所有数据），如果指定了len则等待接收数量达到len才返回。
  • >0 代表无论有没有接收到数据，超过这个时间就会返回。

看起来有点复杂，常见的参数组合：

• read(): 即read(-1, 0)，从缓冲区读取收到的数据，通常是对方一次性发来的一串数据，等到对方没有发送（一个字符的发送时间内没有再发）就立刻返回。
• read(len = -1, timeout = -1): 阻塞式读取一串数据，等到对方发送了数据并且一个字符的发送时间内没有再发才返回。
• read(len = 10, timeout = 1000): 阻塞式读取 10 个字符，读取到 10 个字符或者 超过 1000ms 还没收到就返回已经收到的数据。

设置接受回调函数

下面以官方例程为例进行解释

from maix import uart, app, time

def on_received(serial : uart.UART, data : bytes):
    print("received:", data)
    # send back
    serial.write(data)

device = "/dev/ttyS0"

serial = uart.UART(device, 115200)
serial.set_received_callback(on_received)

serial.write_str("hello\r\n")
print("sent hello")
print("wait data")

while not app.need_exit():
    time.sleep_ms(100) # sleep to make CPU free

导入模块

from maix import uart, app, time

从 MaixPy 固件中导入 3 个模块

uart ：串口收发功能

app ：应用管理，用来检测是否应退出（例如按下 HOME 键）

time ：延时函数，单位 ms

具体回调函数的定义

def on_received(serial : uart.UART, data : bytes):

定义串口接收回调函数。

参数：

• serial : uart.UART ------ 触发本次回调的串口实例，方便在回调里直接操作该串口（读/写）

• data : bytes ------ 本次接收到的完整一帧数据（底层驱动已经帮你拼好），长度可变

功能：

把收到的内容原样打印到控制台

再用 serial.write(data) 回发（echo）

触发时机：

当 UART 接收缓冲区达到阈值（通常 1 Byte 或 FIFO 半满）或空闲中断时，底层 C 驱动会调用你在 Python 层注册的回调。

回调运行在一个独立线程（或中断上下文转线程），不会阻塞主循环。

指定串口

device = "/dev/ttyS0"

指定要使用的 Linux 设备节点（ttyS0 对应芯片的 UART0）。

serial = uart.UART(device, 115200)

创建 UART 对象

serial = uart.UART(device, 115200)

参数：

• device ------ 字符串，"/dev/ttyS0"

• 115200 ------ 波特率 115200 bps

其余参数保持默认：8N1（8 数据位，无校验，1 停止位），无流控。

设置回调函数

serial.set_received_callback(on_received)

把 on_received 函数注册为「接收完成回调」。

一旦底层有数据到达，驱动会在后台线程里自动调用 on_received(serial, data)。

若再次调用 set_received_callback(None) 可取消回调，回到轮询模式。

串口发送数据

serial.write_str("hello\r\n")

作用：以字符串形式发送 "hello\r\n"。

底层会转成 bytes 后发出。

主循环

while not app.need_exit():

主循环，仅做两件事：

周期性检测是否需要退出程序

通过 time.sleep_ms(100) 主动让出 CPU，降低功耗

注意：真正的数据接收全部发生在回调线程里，主循环无需轮询 serial.read()。

使用其他串口

以uart1为例

from maix import app, uart, pinmap, time

pinmap.set_pin_function("A18", "UART1_RX")
pinmap.set_pin_function("A19", "UART1_TX")

device = "/dev/ttyS1"

serial1 = uart.UART(device, 115200)

其他应用可跳转ButterflyBoy0大佬的使用教程[MaixCam]使用心得二：UART串口通信-CSDN博客