集成并读取传感器¶
本文参考思澈科技（SiFli）的传感器集成指南，整理出一套可执行的驱动开发流程。同一指南面向 SF32LB52x、SF32LB55x、SF32LB56x 和 SF32LB58x 发布，复制路径或配置符号前应核对目标 SDK 分支。流程涵盖从查阅传感器规格书、确认板级连接，到配置 Kconfig、实现总线读写回调和中断处理、注册 RT-Thread 传感器设备，再到通过命令行验证的完整过程。
示例使用 LSM6DSL 六轴传感器（加速度计和陀螺仪）以及 BMP280 温度和气压传感器。代码中的 API 名称和示例标识符均沿用 SDK 指南；复制到产品工程前，请先核对目标 SDK 分支中的实际名称。
系列适用范围
本文汇总了 SF32LB52x、SF32LB55x、SF32LB56x 和 SF32LB58x 的传感器驱动开发流程。LSM6DSL/BMP280 代码仅作驱动实现示例；具体的总线实例、GPIO 编号、中断路由、Kconfig 路径和可用外设仍取决于目标系列和开发板。
确认硬件和传感器接口¶
先阅读传感器规格书，确认传感器的功能和主机接口。SDK 指南列举的传感器类型包括六轴（加速度计和陀螺仪）、温度、气压、地磁、光照、GPS 和电机等；本指南涉及的主机接口包括 I2C、SPI 和 UART。
编写驱动前，请完成以下确认：
- 结合硬件设计确认所选总线已经使能，并已布线到对应的封装引脚。
- 检查传感器与 SF32 器件的电压范围和频率范围是否匹配。
- 确定总线名、设备地址、片选（如适用）、供电控制、复位和中断管脚。
- 与应用负责人确认驱动需要提供的数据操作和控制操作。
准备驱动和构建配置¶
SiFli-SDK 的外设驱动位于 rtos/rthread/bsp/sifli/peripherals。确定总线和实现方案后，在该目录下为新设备添加目录，并在 rtos/rthread/bsp/sifli/peripherals/Kconfig 中增加 menuconfig 配置项，包括：
- 传感器使能开关；
- 支持的总线类型及名称，例如 I2C、SPI 或 UART；
- 供电、复位、片选和中断 GPIO 设置；
- 设备支持的可选功能，例如活动检测、计步器或 FIFO。
在新目录中完成驱动实现。总线名、GPIO 编号和中断编号应从 Kconfig 符号获取，不要在驱动中硬编码板级数值。最后，在该目录的 SConscript 文件中将驱动与对应的 Kconfig 开关关联起来。
在工程目录下运行 menuconfig，选择 Select board peripherals，使能新增模块，再进入下一级选项设置板级参数。
在 Kconfig 中配置接口¶
以下 Kconfig 示例来自 SF32LB52x 指南，用于在六轴传感器分组下使能 LSM6DSL：SENSOR_USING_6D 是分组开关，子开关用于选择 LSM6DSL 实现。
menuconfig SENSOR_USING_6D
bool "Enable 6D Sensor for Accelerator and Gyro"
default n
if SENSOR_USING_6D
menuconfig ACC_USING_LSM6DSL
bool "Enable Accelerator and Gyro LSM6DSL"
select RT_USING_SENSOR
default n
if ACC_USING_LSM6DSL
config LSM6DSL_USING_I2C
int "LSM6DSL BUS type: 1 = I2C, 0 = SPI"
default 0
config LSM6DSL_BUS_NAME
string "Sensor LSM6DSL BUS name"
default "spi1"
config LSM6DSL_INT_GPIO_BIT
int "LSM6DSL Interrupt 1 PIN"
default 97
config LSM6DSL_INT2_GPIO_BIT
int "LSM6DSL Interrupt 2 PIN"
default 94
config LSM_USING_AWT
bool "Enable AWT fucntion"
default y
config LSM_USING_PEDO
bool "Enable Pedometer fucntion"
default y
config LSM6DSL_USE_FIFO
bool "LSM6DSL use fifo"
default y
endif
endif
一个分组开关可以包含多个受支持的型号，例如 LSM6DSL 和 SC7A20。为避免外部接口冲突，同一总线配置下应一次只使能实际使用的型号。在本例中：
ACC_USING_LSM6DSL使能 LSM6DSL 驱动。LSM6DSL_USING_I2C选择 I2C（1）或 SPI（0）。如果传感器只支持一种接口，可以省略该符号。LSM6DSL_BUS_NAME定义总线设备名，RT-Thread 传感器驱动会据此查找对应总线。LSM6DSL_INT_GPIO_BIT和LSM6DSL_INT2_GPIO_BIT在开发板分配了中断引脚时，用于指定这些引脚。LSM_USING_AWT、LSM_USING_PEDO和LSM6DSL_USE_FIFO表示设备相关功能，只有在所选驱动支持时才应定义。
本示例遵循 SF32LB52x 指南。其他系列的指南或 SDK 分支可能采用不同的选项和菜单路径；套用示例前，请先核对目标分支中的实际配置符号。
查找总线并实现寄存器读写¶
使用 rt_i2c_bus_device_find 或 rt_device_find 获取总线设备，再根据所选接口调用对应的总线读写 API。设备地址、寄存器映射、命令时序和寄存器宽度仍应以传感器规格书为准。
int LSM6DSL_I2C_Init()
{
/* get i2c bus device */
lsm6dsl_content.bus_handle = rt_i2c_bus_device_find(LSM6DSL_BUS_NAME);
if (lsm6dsl_content.bus_handle)
{
LOG_D("Find i2c bus device %s\n", LSM6DSL_BUS_NAME);
}
else
{
LOG_E("Can not found i2c bus %s, init fail\n", LSM6DSL_BUS_NAME);
return -1;
}
return 0;
}
int32_t LSM_I2C_Write(void *ctx, uint8_t reg, uint8_t *data, uint16_t len)
{
rt_size_t res;
struct LSM6DSL_CONT_T *handle = (struct LSM6DSL_CONT_T *)ctx;
if (handle && handle->bus_handle && data)
{
uint16_t addr16 = (uint16_t)reg;
res = rt_i2c_mem_write(handle->bus_handle, handle->dev_addr, addr16, 8, data, len);
if (res > 0)
return 0;
else
return -2;
}
return -3;
}
int32_t LSM_I2C_Read(void *ctx, uint8_t reg, uint8_t *data, uint16_t len)
{
rt_size_t res;
struct LSM6DSL_CONT_T *handle = (struct LSM6DSL_CONT_T *)ctx;
if (handle && handle->bus_handle && data)
{
uint16_t addr16 = (uint16_t)reg;
res = rt_i2c_mem_read(handle->bus_handle, handle->dev_addr, addr16, 8, data, len);
if (res > 0)
return 0;
else
return -2;
}
return -3;
}
示例在找不到总线时返回 -1，总线事务失败时返回 -2，上下文、总线句柄或数据指针无效时返回 -3。接入现有驱动时，请按工程的错误处理策略调整。
配置传感器中断¶
使用 rt_pin_mode 将中断管脚设为输入，使用 rt_pin_attach_irq 绑定处理函数和触发条件，再通过 rt_pin_irq_enable 使能或关闭中断。SDK 列出的触发方式包括上升沿（PIN_IRQ_MODE_RISING）、下降沿（PIN_IRQ_MODE_FALLING）、双边沿（PIN_IRQ_MODE_RISING_FALLING）以及高、低电平（PIN_IRQ_MODE_HIGH_LEVEL / PIN_IRQ_MODE_LOW_LEVEL）。具体处理函数取决于传感器。
int lsm6dsl_gpio_int_enable(void)
{
struct rt_device_pin_mode m;
// get pin device
rt_device_t device = rt_device_find("pin");
if (!device)
{
LOG_E("GPIO pin device not found at LSM6DSL\n");
return -1;
}
rt_device_open(device, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);
// int pin cfg
m.pin = LSM6DSL_INT_GPIO_BIT;
m.mode = PIN_MODE_INPUT;
rt_device_control(device, 0, &m);
// enable LSM int
rt_pin_mode(LSM6DSL_INT_GPIO_BIT, PIN_MODE_INPUT);
rt_pin_attach_irq(m.pin, PIN_IRQ_MODE_RISING, lsm6dsl_int1_handle, (void *)(rt_uint32_t)m.pin);
rt_pin_irq_enable(m.pin, 1);
return 0;
}
注册 RT-Thread 传感器设备¶
在新设备目录中添加 sensor_xxx.c，通过 RT-Thread 传感器框架注册该设备。这样，应用代码可以直接使用传感器设备，而不必调用与总线相关的寄存器读写函数。
注册分为两部分：
- 分配一个或多个
rt_sensor_device实例，并调用rt_hw_sensor_register注册。 - 提供
sensor_ops回调，实现数据读取、模式控制以及睡眠 / 唤醒。
SDK 指南中的 BMP280 示例分别注册温度和气压通道，设置单位和范围，复制公共配置，并让两个设备共享回调表：
int rt_hw_bmp280_init(const char *name, struct rt_sensor_config *cfg)
{
rt_int8_t result;
rt_sensor_t sensor_temp = RT_NULL, sensor_baro = RT_NULL;
result = _bmp280_init();
if (result != RT_EOK)
{
LOG_E("bmp280 init err code: %d", result);
goto __exit;
}
/* temperature sensor register */
{
sensor_temp = rt_calloc(1, sizeof(struct rt_sensor_device));
if (sensor_temp == RT_NULL)
goto __exit;
sensor_temp->info.type = RT_SENSOR_CLASS_TEMP;
sensor_temp->info.vendor = RT_SENSOR_VENDOR_BOSCH;
sensor_temp->info.model = "bmp280_temp";
sensor_temp->info.unit = RT_SENSOR_UNIT_DCELSIUS;
sensor_temp->info.intf_type = RT_SENSOR_INTF_I2C;
sensor_temp->info.range_max = 85;
sensor_temp->info.range_min = -40;
sensor_temp->info.period_min = 5;
rt_memcpy(&sensor_temp->config, cfg, sizeof(struct rt_sensor_config));
sensor_temp->ops = &sensor_ops;
result = rt_hw_sensor_register(sensor_temp, name, RT_DEVICE_FLAG_RDWR, RT_NULL);
if (result != RT_EOK)
{
LOG_E("device register err code: %d", result);
goto __exit;
}
}
/* barometer sensor register */
{
sensor_baro = rt_calloc(1, sizeof(struct rt_sensor_device));
if (sensor_baro == RT_NULL)
goto __exit;
sensor_baro->info.type = RT_SENSOR_CLASS_BARO;
sensor_baro->info.vendor = RT_SENSOR_VENDOR_BOSCH;
sensor_baro->info.model = "bmp280_bora";
sensor_baro->info.unit = RT_SENSOR_UNIT_PA;
sensor_baro->info.intf_type = RT_SENSOR_INTF_I2C;
sensor_baro->info.range_max = 110000;
sensor_baro->info.range_min = 30000;
sensor_baro->info.period_min = 5;
rt_memcpy(&sensor_baro->config, cfg, sizeof(struct rt_sensor_config));
sensor_baro->ops = &sensor_ops;
result = rt_hw_sensor_register(sensor_baro, name, RT_DEVICE_FLAG_RDWR, RT_NULL);
if (result != RT_EOK)
{
LOG_E("device register err code: %d", result);
goto __exit;
}
}
LOG_I("sensor init success");
return RT_EOK;
__exit:
if (sensor_temp)
rt_free(sensor_temp);
if (sensor_baro)
rt_free(sensor_baro);
if (bmp_dev)
rt_free(bmp_dev);
return -RT_ERROR;
}
请将 type、vendor、model、unit、intf_type、有效范围和最小周期设置为传感器规格书中的值。如果内存分配或任一设备注册失败，清理路径都应释放已分配的资源。
**源示例的清理注意事项：**如果温度传感器设备已注册成功，而后续气压传感器的内存分配或注册失败，示例的清理标签会释放温度传感器设备，却未先将其注销。产品代码应记录哪些设备已成功注册，并先使用目标 RT-Thread 版本支持的接口注销已注册设备，再释放其存储空间。不要原样照搬这条错误清理路径。
通过 FinSH 验证驱动¶
将驱动编译进固件后，添加命令行函数，并用 FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS 注册。一个实用的验证命令应覆盖：
- 传感器初始化和设备地址检查；
- 通过 I2C 或 SPI 读写寄存器；
- 与传感器类型对应的功能结果，例如气压、温度或加速度。
下面的 BMP280 测试命令演示打开和关闭设备、读取寄存器及温度、气压和海拔数据，并配置 I2C 总线速率：
#define DRV_BMP280_TEST
#ifdef DRV_BMP280_TEST
#include <string.h>
int cmd_bmpt(int argc, char *argv[])
{
int32_t temp, pres, alti;
if (argc < 2)
{
LOG_I("Invalid parameter!\n");
return 1;
}
if (strcmp(argv[1], "-open") == 0)
{
uint8_t res = BMP280_Init();
if (BMP280_RET_OK == res)
{
BMP280_open();
LOG_I("Open bmp280 success\n");
}
else
LOG_I("open bmp280 fail\n");
}
if (strcmp(argv[1], "-close") == 0)
{
BMP280_close();
LOG_I("BMP280 closed\n");
}
if (strcmp(argv[1], "-r") == 0)
{
uint8_t rega = atoi(argv[2]) & 0xff;
uint8_t value;
BMP280_ReadReg(rega, 1, &value);
LOG_I("Reg 0x%x value 0x%x\n", rega, value);
}
if (strcmp(argv[1], "-tpa") == 0)
{
temp = 0;
pres = 0;
alti = 0;
BMP280_CalTemperatureAndPressureAndAltitude(&temp, &pres, &alti);
LOG_I("Get temperature = %.1f\n", (float)temp / 10);
LOG_I("Get pressure= %.2f\n", (float)pres / 100);
LOG_I("Get altitude= %.2f\n", (float)alti / 100);
}
if (strcmp(argv[1], "-bps") == 0)
{
struct rt_i2c_configuration cfg;
int bps = atoi(argv[2]);
cfg.addr = 0;
cfg.max_hz = bps;
cfg.mode = 0;
cfg.timeout = 5000;
rt_i2c_configure(i2cbus, &cfg);
LOG_I("Config BMP I2C speed to %d\n", bps);
}
return 0;
}
FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS(cmd_bmpt, __cmd_bmpt, Test driver bmp280);
#endif //DRV_BMP280_TEST
在将读数视为有效数据前，应确认设备地址，读取已知的身份或校准寄存器，并将实测值与预期范围比较。该命令仅用于基本启动调试，不能直接视为可用于生产的命令行工具；集成到产品前，应分别校验各子命令的参数数量和取值范围，检查设备及 API 调用的返回值，并补充边界检查。
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sf-pkg— 驱动使用的软件包依赖。 - SiFli-SDK 应用笔记 — 完整的应用笔记索引。
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