Nordic GPIO硬件原理与NCS应用详解
本文主题
Nordic MCU的GPIO硬件简介、GPIOTE是什么、PPI是什么
Zephyr中GPIO的使用、与外设引脚复用的方法（pinctrl）
声明：本文在解释硬件方面会比较详细，其目的是让读者在遇到问题时方便查阅，并debug底层寄存器信号。并非是推荐开发者直接进行寄存器开发，大多数情况下直接使用Nordic提供的外设API进行开发即可，可参考本文第3、4、5章。
1. GPIO硬件介绍在介绍NCS中的GPIO和引脚复用（pinctrl）之前，有必要先介绍Nordic平台的GPIO相关硬件。
1.1. GPIO编号与分配表每个Port上最多有32个GPIO，编号为0 ～ 31。Port从0开始，根据芯片封装的不同，可能还会有Port 1。例如，在代码中，P0.12对应的引脚编号就是12，而P1.12对应的引脚编号就是32+12，也就是44。
在每个手册的“Hardware and layout”章节，有不同MCU封装的GPIO功能说明，我们点进去可以看到每个引脚的用途。不仅是GPIO，还有一些电源和晶振引脚也包含其中：
这里面值得一提的一些信息有：
模拟引 ...
在NCS中使用NRFX外设驱动库——以I2C为例
1. 前言之前编写了两篇与Zephyr设备树和驱动相关的文章：
详解Zephyr设备树与驱动模型
Zephyr设备树与驱动实战——串口
如果你看完这两篇文章，相信你对Zephyr的驱动模型已经有一定概念了。开发者能够直接使用厂商写好的高效、完善的驱动程序，无需再埋头于寄存器手册、波形时序、引脚配置等底层程序，只需专注于自己的应用即可。
但是，做嵌入式开发，总还有各种各样的原因，让人不得不陷入底层软件调试之中，包括但不限于：
厂商提供的外设驱动都只有标准的，但我的应用场景是非标准的
我需要多个外设在底层进行深入的联动，厂商提供的驱动无法满足我的需求
我不想学Device Tree和驱动模型，我就喜欢老的nRF5 SDK那种开发方法
……
话先说在前面，Nordic的nRF5 SDK从17.10开始就不再更新了。从nRF53系列（也就是nRF5340）、nRF91蜂窝网络、nRF70 Wi-Fi系列以及马上要出的强力的nRF54系列产品，都只能使用NCS了。并且，今后单片机的嵌入式软件开发会越来越复杂：TCP/IP、蓝牙、USB、Matter、OTA、文件系统、显示屏…… ...
Zephyr驱动与设备树实战——串口
1. 前言之前写了一篇详细的博文，详细介绍了Zephyr设备树（DeviceTree）的语法和Zephyr驱动模型的原理。但有些读者反馈，内容还是比较泛且杂，只感觉多了一些新的语法和规则，没有感受到这设备树和驱动模型的意义所在，希望能够结合实例来讲解。
今天本文就通过串口这样一个最常见的外设，来实际感受一下Zephyr的驱动模型。本文将会以nRF Connect SDK中zephyr/samples/hello_world例程为基础。分别添加串口、USB CDC ACM、低功耗串口的功能。采用完全相同的应用层代码，只需要修改config和dts即可切换。
2. Hello world工程解析开发板我选择nRF52840DK。首先以zephyr/samples/hello_world例程为模板，创建一个新工程，我在这里把工程命名为learning_zephyr_serial。
工程目录结构|--src| || `--main.c|--CMakeLists.txt`--prj.conf
CMakeLists.txt中先把Zephyr作为包来导入，然后把main.c添加为源码。
prj ...
在nRF7002开发板上运行MQTT例程
1. 简介本文面向零基础读者，将一步一步介绍如何通过nRF7002DK开发板来运行MQTT例程，并分析此例程的框架、代码，以及用到的库。
本文包含以下内容：
MQTT协议简介
手把手教你运行MQTT over WiFi例程
MQTT例程解析
线程间通信框架：ZBus
Zephyr状态机框架：SMF (State Machine Framework)
NCS中的Wi-Fi连接方法
NCS中的MQTT连接方法
MQTT加密连接配置（TLS配置）
1.1. nRF7002DK
nRF7002DK是Nordic的WiFi6开发板，上面有nRF7002和nRF5340两颗芯片。其中nRF7002是Wi-Fi6双频IC，nRF5340是双核蓝牙主控MCU，二者通过QSPI连接。此开发板提供了5GHz和2.4GHz双频WiFi和蓝牙共存的功能。
此外如果你在今年的Nordic Tech Tour上获得了免费的Clever Connect Kit（CCK），也可以使用。它和7002DK的主要电路都相同（7002, 5340，Jlink和外挂Flash），只是缺少一些外围保护电路和IO口切换用 ...
详解Zephyr设备树（DeviceTree）与驱动模型
1. 前言 Nordic最新的开发包NCS（nRF Connect SDK）相对于原来的nRF5 SDK来说，最大的更新莫过于采用了Zephyr系统。而Zephyr不单单是一个用来做多线程的RTOS，它更大的价值在于其自带的各种开源的协议栈、框架、软件包、驱动代码等。如果不是为了使用这些现成的协议栈和软件包，只是单纯使用RTOS，实际上并不会产生什么价值。可以说，Zephyr是为物联网而生的。
Zephyr采用Kconfig对这些软件包进行管理，可以方便地使能或剪裁。而为了使Zephyr自带的硬件驱动代码能够通用，Zephyr采用了DeviceTree来描述硬件。各个半导体厂商把自己的硬件描述成标准DeviceTree，并且按照Zephyr的接口提供驱动代码，然后一起提交给Zephyr。在方便地使用Zephyr中协议栈的同时，用户还能简单方便地使用到各个半导体厂家的硬件功能，这多是一件美事。
但由于目前中文互联网上没有一个很详细的从零开始的教程，导致很多人遇到Zephyr的DeviceTree感到很厌烦：「我之前配一下寄存器、调一下库函数就能操作硬件，怎么现在搞这么复杂？」
...
使用Ubuntu进行WiFi抓包
1. 前言 在之前的文章里，我介绍了如何在Windows中使用NPCAP把无线网卡变为monitor模式，并用Wireshark进行抓包。但是Windows下支持monitor的无线网卡实在是太少了，笔记本自带的PCIE无线网卡更是无法支持。
本文介绍如何在Linux系统下进行WiFi的抓包，并且在本地或者用另一台Windows电脑的Wireshark进行实时分析。
本文使用的硬件环境：
Ubuntu笔记本电脑：
操作系统：Ubuntu 22.04
WiFi网卡：Intel(R) Wi-Fi 6E AX211 160MHz （支持WiFi6E）
有线网口（可选）：WiFi网卡变成monitor模式后，用有线网让Windows电脑远程连接到Ubuntu电脑
路由器：支持wifi6的路由器
手机：支持wifi6的手机
Windows笔记本电脑（可选）
示意图如下，虚线内容是可选的：
在linux下查看自己的WiFi网卡是否支持抓包：
网卡驱动已经安装的情况：
查看自己电脑上的所有网卡，并查看其驱动：
$ sudo lshw -C network ...
在Windows上使用Wireshark和Npcap进行WiFi嗅探
1. 前言 我们知道，无线网卡有四种工作模式：
Managed：电脑网卡最常用的模式，用于连接到无线AP进行上网，被AP管理通信过程。
Master：AP模式，提供无线接入和路由的功能。Master能管理与Managed模式的网卡的通信过程。
Ad-hoc：点对点通讯模式，通信双方地位对等，共同承担AP的任务
Monitor：监听模式
本文讲解如何在Windows电脑上，把无线网卡变为Monitor模式，对空中的wifi进行抓包，并用Wireshark进行包的分析。
本文参考了：在Windows电脑上通过wireshark直接无线抓包的方式 - 知了社区 (h3c.com)
2. 安装Npcap在Windows上安装Wireshark时，会问你是否要同时安装Npcap，这里要勾选：
安装Npacp时，不勾选管理员模式，勾选802.11流量抓包支持：
注！
经过亲自测试，发现Npcap 1.71/1.70版本在Windows 11 上均存在bug，明明勾选了Support raw 802.11 traffic，但是实际使用时却提示没有勾选。
后来 ...
利用Wireshark和tcpdump对整个局域网进行实时抓包
1. 前言 有时我们需要对局域网中两个设备之间的通讯进行抓包调试，一种比较方便的方式就是在路由器上通过tcpdump抓包，然后传回电脑上，利用Wireshark查看抓包内容。
本文将以一个OpenWrt路由器为例，展示抓包过程。
参考文章：使用 tcpdump 和 Wireshark 进行远程实时抓包分析 - This Cute World
2. 软件安装2.1. PC上安装Wireshark 官网下载安装包然后安装即可，安装时，一定要勾选：
2.2. 路由器上需要有tcpdump 我是在路由器固件编译时就编译了tcpdump和libcap。选择为<*>号是随固件一起编译，选择为<M>是作为包进行编译。-*-表示强制随固件一起编译，因为有其他包依赖它，所以它必须选中。
Network —> tcpdump
Libraries —> libcap：
如果你不是自己编译的固件，也可以网上下载别人编译好的ipk传到OpenWrt上安装即可：
在路由器上进行测试：
tcpdump --help
3. 利用Wires ...
最简洁清爽的ssh使用方案
1. 前言 已经2022年了，看到很多朋友还在使用Putty、MobaXTerm之类的软件，ssh连接到自己的各种linux开发板、服务器等。每次都要回忆IP地址、用户名、密码。如果要传输文件，scp又要又要输一遍IP地址、用户名、密码。整个搞下来，精神聚焦不了，烦躁程度直线上升。
今天把最方便的ssh使用方式分享给大家。先放一个演示效果如下：
（1）在Linux shell终端，或者Windows Git Bash中，直接输入ssh <主机名>，就可ssh连接到指定主机，无需输入密码.
上图为Windows11 Terminal中打开的Git Bash
（2）scp远程拷贝，也只需主机名，无需用户名、密码：
注：我的远程主机是OpenWrt，没安装sftp，所以这里scp要加-O参数。一般支持sftp的可以不加-O参数。
（3）VS Code Remote，直接选择远程主机，无需密码
注：VS Code Remote要求对方主机要有glibc和libstdc++，实际上OpenWrt的C运行库是musl，是不能用VS Code Remote连的 ...