XIAO nRF52840(sense) 与 Zephyr(RTOS)

什么是 RTOS

当今嵌入式系统最重要的组件之一是 RTOS，也称为实时操作系统，它负责从任务调度到执行应用程序的所有工作。

RTOS 旨在提供可预测的执行模式。当处理必须满足系统的时间限制时，就会使用 RTOS。因此，与 GPOS（通用操作系统）相比，RTOS 通常重量轻、体积小，通常只提供在特定硬件上运行特定类型应用程序所需的功能。在某些情况下，开发人员可以修改现有的 RTOS，将其缩减为仅提供特定应用程序所需的功能，和/或定制其功能或性能特征。

什么是 Zephyr

Zephyr 操作系统基于一个小占用空间的内核，专为在资源受限和嵌入式系统上使用而设计：从简单的嵌入式环境传感器和 LED 可穿戴设备到复杂的嵌入式控制器、智能手表和 IoT 无线应用程序。

特性

Zephyr 提供大量且不断增长的特性，包括：

广泛的内核服务套件

Zephyr 为开发提供了许多熟悉的服务：

• 多线程服务，支持协作式、基于优先级的、非抢占式和抢占式线程，可选循环时间片。包括 POSIX pthreads 兼容 API 支持。
• 中断服务，用于中断处理程序的编译时注册。
• 内存分配服务，用于固定大小或可变大小内存块的动态分配和释放。
• 线程间同步服务，包括二进制信号量、计数信号量和互斥信号量。
• 线程间数据传递服务，包括基本消息队列、增强消息队列和字节流。
• 电源管理服务，如总体的、应用程序或策略定义的系统电源管理和细粒度的、驱动程序定义的设备电源管理。

多种调度算法

Zephyr 提供了一套全面的线程调度选择：

• 协作式和抢占式调度
• 最早截止时间优先 (EDF)
• Meta IRQ 调度，实现"中断下半部"或"tasklet"行为
• 时间片：在相同优先级的可抢占线程之间启用时间片
• 多种队列策略：
  • 简单链表就绪队列
  • 红黑树就绪队列
  • 传统多队列就绪队列

蓝牙低功耗 5.0 支持

蓝牙 5.0 兼容 (ESR10) 和蓝牙低功耗控制器支持 (LE 链路层)。包括蓝牙网格和蓝牙认证就绪的蓝牙控制器。

• 通用访问配置文件 (GAP)，支持所有可能的 LE 角色
• 通用属性配置文件 (GATT)
• 配对支持，包括蓝牙 4.2 的安全连接功能
• 清晰的 HCI 驱动程序抽象
• 原始 HCI 接口，可将 Zephyr 作为控制器而不是完整的主机堆栈运行
• 已通过多个流行控制器验证
• 高度可配置

网格支持：

• 中继、朋友节点、低功耗节点 (LPN) 和 GATT 代理功能
• 支持两种配置承载 (PB-ADV 和 PB-GATT)
• 高度可配置，适用于至少具有 16k RAM 的设备

参考：Zephyr 项目

开始使用

一旦设置了 Zephyr 工具链并下载了相关的 SDK，您就可以开始应用程序开发了。

对于 Xiao nrf52840，可以参考板卡描述文件获取更多设置信息。

要对 Xiao nrf52840 进行编程，可以采取以下步骤：

1. 构建示例或您的应用程序
2. 插入 Xiao nrf52840
3. 双击 RST 按钮，将设备设置为 uf2 引导加载程序模式
4. 运行命令 west flash -r uf2 来刷写设备

最简单的示例是在板卡上运行"Hello World"示例。切换到 Zephyr 安装目录后，运行以下命令。

west build -p always -b xiao_ble samples/hello_world

如果您使用的是 Xiao nRF52840 Sense 板卡，您可以通过使用 xiao_ble/nrf52840/sense 替代 xiao_ble 来为其板卡定义文件构建，如下所示（对于此示例没有区别）：

west build -p always -b xiao_ble/nrf52840/sense samples/hello_world

完成后，进入 uf2 引导加载程序模式并输入：

west flash -r uf2

找到您设备的端口，在 Ubuntu 的情况下，可以通过：ls /dev/tty* 来完成，并确认插入 USB 时出现的设备。

在我的示例中，我看到 /dev/ttyACM0：

使用 screen，您可以连接并监控串行响应：

screen /dev/ttyACM0 115200

您应该看到类似以下的响应：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
Hello World! xiao_ble/nrf52840

为了协助在 Xiao 及其扩展板上使用 Zephyr 的过程，已构建了一个包含此处使用的多个覆盖层和配置的存储库。本 wiki 文章中包含的命令假设它位于相对于 zephyr 根目录的 ../applications/xiao-zephyr-examples。可以通过更新以下命令来提供替代路径。

git clone https://github.com/Cosmic-Bee/xiao-zephyr-examples

硬件准备

Seeed Studio XIAO nrf52840 Sense	Seeed Studio 扩展板
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开发者知识

XIAO 扩展板

为了将 Grove 模块与 Seeed Studio XIAO nrf52840 一起使用，我们将使用 Seeed Studio XIAO 扩展底板 并将 XIAO nrf52840 连接到其上。

之后，板卡上的 Grove 连接器可用于连接 Grove 模块

引脚定义

当将 Grove 模块连接到 Seeed Studio XIAO 的 Grove 扩展板上的 Grove 连接器时，您需要按照下图使用适当的内部引脚编号。

主要功能

• 板载 LED
• 板载 IMU（Sense）
• 板载麦克风（Sense）
• 蓝牙
• TFLite

板载 LED

对于此示例，我们将使用闪烁示例来闪烁板载 LED。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p always -b xiao_ble samples/basic/blinky

双击 RESET 按钮，然后刷写：

west flash -r uf2

您将看到板载红色 LED 开关切换，产生闪烁效果。

让我们深入了解这个示例，看看它为什么有效。

相关的示例代码引用了 led0：

#define LED0_NODE DT_ALIAS(led0)
static const struct gpio_dt_spec led = GPIO_DT_SPEC_GET(LED0_NODE, gpios);

这在 Xiao nRF52840 设备树代码中通过别名定义：

	aliases {
		led0 = &led0;
	};

	leds {
		compatible = "gpio-leds";
		led0: led_0 {
			gpios = <&gpio0 26 GPIO_ACTIVE_LOW>;
			label = "Red LED";
		};
  ...
  }

它对应板卡上的第 26 号引脚。

对于 Xiao 分线板的引脚，您不需要直接使用 &gpio0 引脚映射，因为板卡文件提供了简化接口的 Xiao 连接器。

例如，如果我要引用 D0，我会将其引用为 &gpio 2 或 &xiao_d 0。

/ {
	xiao_d: connector {
		compatible = "seeed,xiao-gpio";
		#gpio-cells = <2>;
		gpio-map-mask = <0xffffffff 0xffffffc0>;
		gpio-map-pass-thru = <0 0x3f>;
		gpio-map
			= <0 0 &gpio0 2 0>		/* D0 */
			, <1 0 &gpio0 3 0>		/* D1 */
			, <2 0 &gpio0 28 0>		/* D2 */
			, <3 0 &gpio0 29 0>		/* D3 */
			, <4 0 &gpio0 4 0>		/* D4 */
			, <5 0 &gpio0 5 0>		/* D5 */
			, <6 0 &gpio1 11 0>		/* D6 */
			, <7 0 &gpio1 12 0>		/* D7 */
			, <8 0 &gpio1 13 0>		/* D8 */
			, <9 0 &gpio1 14 0>		/* D9 */
			, <10 0 &gpio1 15 0>		/* D10 */
			;
	};
};

板载 IMU（Sense）

Xiao nrf52840 的主要特性之一是其内置的 IMU 传感器。利用这些数据，可以训练机器学习模型、检测手势、板卡移动等。

为了测试这个功能，我们将使用一个内置示例，该示例利用了IMU，然后查看相关代码以了解其工作原理。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p -b xiao_ble/nrf52840/sense samples/sensor/lsm6dsl

双击RESET按钮，然后烧录：

west flash -r uf2

接下来您需要连接以查看输出：

screen /dev/ttyACM0 115200

这应该显示类似以下内容：

3LSM6DSL sensor samples:

accel x:1.330409 ms/2 y:-1.705484 ms/2 z:9.957133 ms/2
gyro x:0.049632 dps y:-0.070860 dps z:-0.006184 dps
loop:46 trig_cnt:9677

3LSM6DSL sensor samples:

accel x:1.314257 ms/2 y:-1.734198 ms/2 z:9.902696 ms/2
gyro x:-0.220216 dps y:0.032833 dps z:-0.000458 dps
loop:47 trig_cnt:9892

3LSM6DSL sensor samples:

accel x:1.414158 ms/2 y:-1.476371 ms/2 z:9.835697 ms/2
gyro x:0.035430 dps y:-0.132252 dps z:-0.007788 dps
loop:48 trig_cnt:10107

为什么它能工作？我们可以通过Zephyr的github仓库查看示例代码。

	const struct device *const lsm6dsl_dev = DEVICE_DT_GET_ONE(st_lsm6dsl);

示例逻辑找到目标板的相关st_lsm6dsl设备树对象。我们可以查看Xiao nrf52840 sense设备树以进一步了解其配置方式：

	lsm6ds3tr-c-en {
		compatible = "regulator-fixed-sync", "regulator-fixed";
		enable-gpios = <&gpio1 8 (NRF_GPIO_DRIVE_S0H1 | GPIO_ACTIVE_HIGH)>;
		regulator-name = "LSM6DS3TR_C_EN";
		regulator-boot-on;
		startup-delay-us = <3000>;
	};

&i2c0 {
	compatible = "nordic,nrf-twim";
	/* Cannot be used together with spi0. */
	status = "okay";
	pinctrl-0 = <&i2c0_default>;
	pinctrl-1 = <&i2c0_sleep>;
	pinctrl-names = "default", "sleep";
	clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;

	lsm6ds3tr_c: lsm6ds3tr-c@6a {
		compatible = "st,lsm6dsl";
		reg = <0x6a>;
		irq-gpios = <&gpio0 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		status = "okay";
	};
};

GPIO被用来使能引脚电源。从定义文件中可以看到它使用的是GPIO1 8。我在下面突出显示了Xiao nRF52840原理图的相关部分：

从这个原理图高亮部分可以看到GPIO1 8是IMU的使能引脚。此外GPIO0 11是中断引脚。因此这在上述设备树片段中得到了体现。

板载麦克风 (Sense)

Xiao nrf52840的主要功能之一是其内置麦克风。像其IMU一样，它通过使用允许许多机器学习应用。

为了测试这个功能，我们将使用一个内置示例，该示例利用了麦克风，然后查看相关代码以了解其工作原理。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p -b xiao_ble/nrf52840/sense samples/drivers/audio/dmic

双击RESET按钮，然后烧录：

west flash -r uf2

接下来您需要连接以查看输出：

screen /dev/ttyACM0 115200

这应该显示类似以下内容：

[00:00:00.297,088] <inf> dmic_sample: PCM output rate: 16000, channels: 1
[00:00:00.297,119] <inf> dmic_nrfx_pdm: PDM clock frequency: 1280000, actual PCM rate: 16000
[00:00:00.397,216] <inf> dmic_sample: 0 - got buffer 0x20008380 of 3200 bytes
[00:00:00.497,222] <inf> dmic_sample: 1 - got buffer 0x20006a80 of 3200 bytes
[00:00:00.597,229] <inf> dmic_sample: 2 - got buffer 0x20005180 of 3200 bytes
[00:00:00.697,235] <inf> dmic_sample: 3 - got buffer 0x20008380 of 3200 bytes
[00:00:00.797,241] <inf> dmic_sample: 4 - got buffer 0x20006a80 of 3200 bytes
[00:00:00.897,247] <inf> dmic_sample: 5 - got buffer 0x20005180 of 3200 bytes
[00:00:00.997,222] <inf> dmic_sample: 6 - got buffer 0x20008380 of 3200 bytes
[00:00:01.097,229] <inf> dmic_sample: 7 - got buffer 0x20006a80 of 3200 bytes
[00:00:01.097,259] <inf> dmic_sample: PCM output rate: 16000, channels: 2
[00:00:01.097,259] <inf> dmic_nrfx_pdm: PDM clock frequency: 1280000, actual PCM rate: 16000
[00:00:01.197,387] <inf> dmic_sample: 0 - got buffer 0x20008380 of 6400 bytes
[00:00:01.297,393] <inf> dmic_sample: 1 - got buffer 0x20005180 of 6400 bytes
[00:00:01.397,399] <inf> dmic_sample: 2 - got buffer 0x20006a80 of 6400 bytes
[00:00:01.497,375] <inf> dmic_sample: 3 - got buffer 0x20008380 of 6400 bytes
[00:00:01.597,381] <inf> dmic_sample: 4 - got buffer 0x20005180 of 6400 bytes
[00:00:01.697,387] <inf> dmic_sample: 5 - got buffer 0x20006a80 of 6400 bytes
[00:00:01.797,393] <inf> dmic_sample: 6 - got buffer 0x20008380 of 6400 bytes
[00:00:01.897,399] <inf> dmic_sample: 7 - got buffer 0x20005180 of 6400 bytes
[00:00:01.897,399] <inf> dmic_sample: Exiting

为什么它能工作？我们可以通过Zephyr的github仓库查看示例代码。

此示例演示了以下内容：

这是一个非常简单的应用程序，旨在展示如何使用:ref:Audio DMIC API，同时也是开发实现此API的驱动程序的辅助工具。它执行两个不同配置的PDM传输（使用一个通道和两个通道），但不以任何方式处理接收到的音频数据。

const struct device *const dmic_dev = DEVICE_DT_GET(DT_NODELABEL(dmic_dev));

示例逻辑找到目标板的相关dmic_dev设备树对象。我们可以查看Xiao nrf52840 sense设备树以进一步了解其配置方式：

/ {
	msm261d3526hicpm-c-en {
		compatible = "regulator-fixed";
		enable-gpios = <&gpio1 10 (NRF_GPIO_DRIVE_S0H1 | GPIO_ACTIVE_HIGH)>;
		regulator-name = "MSM261D3526HICPM-C-EN";
	};
}

&pdm0 {
	pinctrl-0 = <&pdm0_default>;
	pinctrl-1 = <&pdm0_sleep>;
	pinctrl-names = "default", "sleep";
	clock-source = "PCLK32M";
};

在示例项目覆盖中，然后启用此调节器：

/ {
	msm261d3526hicpm-c-en {
		regulator-boot-on;
	};
};

dmic_dev: &pdm0 {
	status = "okay";
};

一个 GPIO 被用来启用引脚电源。我在下面突出显示了 Xiao nRF52840 原理图 的相关部分：

从这个原理图突出显示中，您可以看到 GPIO1 10 是麦克风的使能引脚。

蓝牙

要测试此设置，我们可以使用 Zephyr 的现有示例：

west build -p always -b xiao_ble samples/bluetooth/observer

烧录您的开发板：

west flash -r uf2

等待 MCU 在烧录后重置，然后连接到监视器：

screen /dev/ttyACM0 115200

您将看到一个可用于向开发板发送命令的控制台：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
Starting Observer Demo
Started scanning...
Exiting main thread.
Device found: EC:11:27:22:AF:D2 (public) (RSSI -74), type 0, AD data len 31
Device found: 0D:9A:BE:8D:10:FC (random) (RSSI -81), type 3, AD data len 31
Device found: D2:70:D8:F2:6F:C4 (random) (RSSI -68), type 0, AD data len 20
Device found: 72:7C:3C:87:E2:17 (random) (RSSI -77), type 0, AD data len 17
Device found: 65:65:23:B9:AD:EC (random) (RSSI -68), type 0, AD data len 17
Device found: 6D:39:26:C2:94:B5 (random) (RSSI -70), type 0, AD data len 18

CONFIG_BT=y
CONFIG_BT_OBSERVER=y

这里的 配置文件 为 Zephyr 构建启用了蓝牙相关功能。

TFLite - Hello World

使用 Zephyr 启用 TFLite 并更新：

west config manifest.project-filter -- +tflite-micro
west update

构建示例并烧录到您的开发板：

west build -p always -b xiao_ble samples/modules/tflite-micro/hello_world

烧录您的开发板：

west flash -r uf2

等待 MCU 在烧录后重置，然后连接到监视器：

screen /dev/ttyACM0 115200

您将看到从控制台返回的结果：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
x_value: 1.0*2^-127, y_value: 1.0*2^-127

x_value: 1.2566366*2^-2, y_value: 1.4910772*2^-2

x_value: 1.2566366*2^-1, y_value: 1.1183078*2^-1

x_value: 1.8849551*2^-1, y_value: 1.677462*2^-1

x_value: 1.2566366*2^0, y_value: 1.9316229*2^-1

x_value: 1.5707957*2^0, y_value: 1.0420598*2^0

x_value: 1.8849551*2^0, y_value: 1.9146791*2^-1

x_value: 1.0995567*2^1, y_value: 1.6435742*2^-1

x_value: 1.2566366*2^1, y_value: 1.0674761*2^-1

x_value: 1.4137159*2^1, y_value: 1.8977352*2^-3

关于 TFLite 的其他信息超出了本指南的范围，但该示例可作为设备功能和运行 TFLite 设置所需组件的指南。

其他组件

• Grove - 扩展板 - I2C 显示屏
• Grove - 扩展板 - 按钮
• Grove - 扩展板 - 蜂鸣器
• Grove - 扩展板 - SD 卡
• Grove - 温湿度传感器 (SHT31)
• 1.69英寸 LCD 显示模块，240×280 分辨率，SPI 接口
• Xiao 圆形显示屏
• Xiao 圆形显示屏 - SD 卡

Grove - 扩展板 - I2C 显示屏

要测试此设置，我们可以使用 Zephyr 的现有示例：

west build -p always -b xiao_ble samples/drivers/display --  -DSHIELD=seeed_xiao_expansion_board
west flash -r uf2

您将看到显示屏显示多个黑色方框和角落中的一个闪烁方框，因为此显示屏仅支持两种颜色。

让我们深入了解这个示例，看看它为什么有效：

/ {
    chosen {
      zephyr,display = &ssd1306;
    };
};

&xiao_i2c {
  status = "okay";

  ssd1306: ssd1306@3c {
    compatible = "solomon,ssd1306fb";
    reg = <0x3c>;
    width = <128>;
    height = <64>;
    segment-offset = <0>;
    page-offset = <0>;
    display-offset = <0>;
    multiplex-ratio = <63>;
    segment-remap;
    com-invdir;
    prechargep = <0x22>;
  };
};

该屏蔽设置了一个位于 0x3C 寄存器的 SSD1306 OLED 屏幕。它在 chosen 部分被选为 zephyr 显示屏。

Grove - 扩展板 - 按钮

要测试此设置，我们可以使用 Zephyr 的现有示例：

west build -p always -b xiao_ble samples/basic/button -- -DSHIELD=seeed_xiao_expansion_board

烧录您的开发板：

west flash -r uf2

等待 MCU 在烧录后重置，然后连接到监视器：

screen /dev/ttyACM0 115200

按下示例按钮将触发板载LED点亮。

您将在控制台看到返回的结果：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
Set up button at gpio@50000000 pin 3
Set up LED at gpio@50000000 pin 26
Press the button
Button pressed at 839637
Button pressed at 857904
Button pressed at 883367
Button pressed at 1001258

让我们深入了解这个示例，看看它为什么能工作：

/ {
    aliases {
      sw0 = &xiao_button0;
    };

    buttons {
      compatible = "gpio-keys";
      xiao_button0: button_0 {
        gpios = <&xiao_d 1 (GPIO_PULL_UP | GPIO_ACTIVE_LOW)>;
        label = "SW0";
        zephyr,code = <INPUT_KEY_0>;
      };
    };
};

shield / overlay 文件用于设置各种板载组件。使用此文件，按钮示例可以被利用，因为overlay允许Zephyr配置按钮并使其可用于相关代码。

在这种情况下是Xiao nrf52840上的D1。它在此overlay中被设置为按钮，并被别名为sw0名称，以允许它用于具有期望此功能的代码的示例。

Grove - 扩展板 - 蜂鸣器

我们将使用blinky PWM示例来激活蜂鸣器，通过PWM信号控制其激活。为此，我们将使用一个自定义overlay，它为A3引脚启用PWM。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p always -b xiao_ble samples/basic/blinky_pwm -- -DDTC_OVERLAY_FILE="$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/xiao-nrf52480/xiao_expansion_buzzer.overlay"

刷写后，您应该开始听到一系列蜂鸣声，随着示例运行过程中声音会发生变化。

让我们看看这为什么有效：

&pwm0 {
	status = "disabled";
};

&sw_pwm {
	status = "okay";
	channel-gpios = <&gpio0 29 PWM_POLARITY_INVERTED>;
};

&pwm_led0 {
	pwms = <&sw_pwm 0 PWM_MSEC(20) PWM_POLARITY_INVERTED>;
};

overlay为引脚29配置PWM逻辑，该引脚对应Xiao nrf52840引脚图中的A3引脚。

Grove - 扩展板 - SD卡

我们将在这里使用文件系统示例以及Xiao扩展板shield来尝试通过SPI与SD卡读卡器接口。扩展板shield为相关的&xiao_d 2引脚配置了CS引脚，因此除了添加shield之外，您无需为将此功能与板关联做任何工作。为了进一步准备，我们使用启用SD卡功能的自定义配置。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p always -b xiao_ble samples/subsys/fs/fs_sample -- -DEXTRA_CONF_FILE="$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/xiao_expansion_sd.conf" -DSHIELD=seeed_xiao_expansion_board

现在刷写并监控（首先按两次RESET进入uf2引导加载程序模式）：

west flash -r uf2

您应该看到类似这样的响应：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
[00:00:00.483,367] <inf> sd: Maximum SD clock is under 25MHz, using clock of 24000000Hz
[00:00:00.483,856] <inf> main: Block count 15519744
Sector size 512
Memory Size(MB) 7578
Disk mounted.

Listing dir /SD: ...
[FILE] IMAGE1.JPG (size = 58422)
[FILE] IMAGE2.JPG (size = 97963)

在这种情况下，我的SD卡有两个文件。它们的名称和大小被输出到我的控制台。

让我们看看这里起作用的相关元素：

CONFIG_SPI=y
CONFIG_DISK_DRIVER_SDMMC=y
CONFIG_GPIO=y

在相关配置中，我们启用了SPI、SDMMC磁盘驱动程序和GPIO。没有此配置，overlay将导致错误，因为示例无法找到SD卡。

Xiao扩展板shield的相关部分如下所示：

&xiao_spi {
	status = "okay";
	cs-gpios = <&xiao_d 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;

	sdhc0: sdhc@0 {
		compatible = "zephyr,sdhc-spi-slot";
		reg = <0>;
		status = "okay";
		mmc {
			compatible = "zephyr,sdmmc-disk";
			status = "okay";
		};
		spi-max-frequency = <24000000>;
	};
};

如前所述，&xiao_d 2引脚映射用于允许选择D2引脚，无论使用什么板，只要它支持&xiao_d引脚设置。

Grove - 温湿度传感器 (SHT31)

首先焊接引脚并将您的Xiao nrf52840连接到扩展板。然后在Grove SHT31和扩展板上的I2C端口之一之间连接grove连接器电缆。

要测试此设置，我们可以使用Zephyr的现有示例：

west build -p always -b xiao_ble samples/sensor/sht3xd -- -DDTC_OVERLAY_FILE=$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/sht31.overlay

在板子进入uf2引导加载程序模式后刷写：

west flash -r uf2

等待MCU在刷写后重置，然后连接到监控器：

screen /dev/ttyACM0 115200

您将在控制台看到返回的结果：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
SHT3XD: 25.68 Cel ; 54.73 %RH
SHT3XD: 25.75 Cel ; 55.44 %RH
SHT3XD: 25.79 Cel ; 55.95 %RH
SHT3XD: 25.82 Cel ; 55.93 %RH
SHT3XD: 25.84 Cel ; 56.07 %RH
SHT3XD: 25.84 Cel ; 55.69 %RH

让我们深入了解这个示例，看看它为什么能工作：

 &xiao_i2c {
	sht3xd@44 {
			compatible = "sensirion,sht3xd";
			reg = <0x44>;
		};
	};

应用overlay文件用于设置各种板载组件。使用此文件可以利用SHT31示例，因为overlay告知示例逻辑如何为我们的板配置传感器。

1.69英寸LCD显示模块，240×280分辨率，SPI接口

对于此示例，我们将使用SPI连接到240x280分辨率的1.69英寸LCD。

首先使用以下图像作为指南将您的板连接到LCD屏幕（在这种情况下我们使用Xiao nrf52840，但这里使用相同的引脚布局进行连接）。

1.69英寸LCD SPI显示屏	XIAO nrf52840
VCC	3V3
GND	GND
DIN	D10
CLK	D8
CS	D1
DC	D3
RST	D0
BL	D6

现在我们可以构建并烧录固件：

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p always -b xiao_ble samples/drivers/display -- -DDTC_OVERLAY_FILE=$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/240x280_st7789v2.overlay -DEXTRA_CONF_FILE=$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/240x280_st7789v2.conf
west flash -r uf2

新固件就位后，设备现在显示与我们之前在扩展板上看到的相同演示屏幕，只是现在更新为通过SPI的彩色LCD。

Xiao 圆形显示屏

要测试此设置，我们可以使用Zephyr的现有示例：

west build -p always -b xiao_ble samples/drivers/display --  -DSHIELD=seeed_xiao_round_display

进入引导加载程序模式并烧录您的设备：

west flash -r uf2

您将看到显示屏显示多个彩色角落，其中一个黑色角落在闪烁。

另一个示例演示了触摸屏的使用：

west build -p always -b xiao_ble samples/modules/lvgl/demos --  -DSHIELD=seeed_xiao_round_display -DCONFIG_LV_Z_DEMO_MUSIC=y

这里显示的音乐演示只是实际屏幕的一部分，但仍然演示了触摸屏的操作。如您所见，触摸播放按钮会开启音乐动画。

您可以从shield文件中看到，这通过SPI与GC9A01圆形显示驱动器接口，并通过i2c与CHSC6X触摸模块接口来工作。

让我们深入研究这个示例，看看它是如何工作的：

/ {
    chosen {
      zephyr,display = &gc9a01_xiao_round_display;
    };

	lvgl_pointer {
		compatible = "zephyr,lvgl-pointer-input";
		input = <&chsc6x_xiao_round_display>;
	};
};

/*
 * xiao_serial uses pins D6 and D7 of the Xiao, which are used respectively to
 * control the screen backlight and as touch controller interrupt.
 */
&xiao_serial {
	status = "disabled";
};

&xiao_i2c {
	clock-frequency = < I2C_BITRATE_FAST >;

	chsc6x_xiao_round_display: chsc6x@2e {
		status = "okay";
		compatible = "chipsemi,chsc6x";
		reg = <0x2e>;
		irq-gpios = <&xiao_d 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;
	};
};

&xiao_spi {
	status = "okay";
	cs-gpios = <&xiao_d 1 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&xiao_d 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;

	gc9a01_xiao_round_display: gc9a01@0 {
		status = "okay";
		compatible = "galaxycore,gc9x01x";
		reg = <0>;
		spi-max-frequency = <DT_FREQ_M(100)>;
		cmd-data-gpios = <&xiao_d 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
		pixel-format = <PANEL_PIXEL_FORMAT_RGB_565>;
		width = <240>;
		height = <240>;
		display-inversion;
	};
};

此shield执行以下操作：

• 选择GC9A01显示屏作为选定的Zephyr显示屏
• 设置LVGL指针逻辑以使用CHSC6X模块
• 禁用串口，因为引脚用于背光和触摸中断（如上所示通过：irq-gpios = <&xiao_d 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;）
• 使用D1、D2和D3引脚为SPI配置圆形显示屏

示例逻辑依赖于LVGL演示示例代码，可以进一步研究。

Xiao 圆形显示屏 - SD卡

我们将在这里使用文件系统示例以及Xiao扩展板shield来尝试通过SPI与SD卡读卡器接口。扩展板shield为相关的&xiao_d 2引脚配置了CS引脚，因此您无需为将此功能与板关联而做任何工作，除了添加shield。为了进一步准备，我们使用启用SD卡功能的自定义配置。

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -p always -b xiao_ble samples/subsys/fs/fs_sample -- -DEXTRA_CONF_FILE="$(dirname $(pwd))/applications/xiao-zephyr-examples/xiao_expansion_sd.conf" -DSHIELD=seeed_xiao_round_display

现在烧录并监控（首先按两次RESET进入uf2引导加载程序模式）：

west flash -r uf2

等待MCU在烧录后重置，然后连接到监控器：

screen /dev/ttyACM0 115200

您应该看到类似这样的响应：

*** Booting Zephyr OS build v3.6.0-5403-gd9e2b0c70763 ***
[00:00:00.491,485] <inf> sd: Maximum SD clock is under 25MHz, using clock of 24000000Hz
[00:00:00.491,973] <inf> main: Block count 15519744
Sector size 512
Memory Size(MB) 7578
Disk mounted.

Listing dir /SD: ...
[FILE] IMAGE1.JPG (size = 58422)
[FILE] IMAGE2.JPG (size = 97963)

如预期的那样，文件内容以类似于Xiao扩展板SD卡示例输出的方式显示。

圆形显示屏shield的相关部分如下所示：

&xiao_spi {
	status = "okay";
	cs-gpios = <&xiao_d 1 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&xiao_d 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;

	sdhc_xiao_round_display: sdhc@1 {
		compatible = "zephyr,sdhc-spi-slot";
		reg = <1>;
		status = "okay";
		mmc {
			compatible = "zephyr,sdmmc-disk";
			status = "okay";
		};
		spi-max-frequency = <DT_FREQ_M(24)>;
	};
};

D2用于SD CS引脚。

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