【原創】樹莓派3B開發Go語言（四）-自寫庫實現pwm輸出

在前一小節中介紹了點亮第一個LED燈，這里我們準備進階嘗試下，輸出第一段PWM波形。（PWM也就是脈寬調制，一種可調占空比的技術，得到的效果就是：如果用示波器測量引腳會發現有方波輸出，而且高電平、低電平的時間是可調的。）

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這里爪爪熊準備寫成一個golang的庫，并開源到github上，后續更新將直接更新到github中，如果你有興趣可以和我聯系。 github.com/dpawsbear/bear_rpi_go

我在很多的教程中都看到說樹莓派的PWM（硬件）只有一個GPIO能夠輸出，就是 GPIO1 。這可是不小的打擊，因為我想使用至少四個 PWM ，還是不死心，想通過硬件手冊上找尋蛛絲馬跡，看看究竟怎么回事。

手冊上找尋東西稍等下講述，這里先提供一種方法測試 樹莓派3B 的 PWM 方法：用指令控制硬件PWM。

這里通過指令的方式掌握了基本的pwm設置技巧，決定去翻一下手冊看看到底PWM怎么回事，這里因為沒有 BCM2837 的手冊，根據之前文章引用官網所說， BCM2835 和 BCM2837 應該是一樣的。這里我們直接翻閱 BCM2835 的手冊，直接找到 PWM 章節。找到了如下圖：

圖中可以看到在博通的命名規則中 GPIO 12、13、18、19、40、41、45、52、53 均可以作為PWM輸出。但是只有兩路PWM0 PWM1。根據我之前所學知識，不出意外應該是PWM0 和 PWM1可以輸出不一樣的占空比，但是頻率應該是一樣的。因為沒有示波器，暫時不好測試。先找到下面對應圖：

根據以上兩個圖對比可以發現如下規律：

對照上面的表可以看出從 BCM2837 中印出來的能夠使用在PWM上的就這幾個了。

為了驗證個人猜想是否正確，這里先直接使用指令的模式，模擬配置下是否能夠正常輸出。

通過上面一系列指令模擬發現，（GPIO1、GPIO26）、（GPIO23、GPIO24）是綁定在一起的，調節任意一個，另外一個也會發生變化。也即是PWM0、PWM1雖然輸出了兩路，可以理解成兩路其實都是連在一個輸出口上。這里由于沒有示波器或者邏輯分析儀這類設備（僅有一個LED燈），所以測試很簡陋，下一步是使用示波器這類東西對頻率以及信號穩定性進行下測試。

小節：樹莓派具有四路硬件輸出PWM能力，但是四路中只能輸出兩個獨立（占空比獨立）的PWM，同時四路輸出的頻率均是恒定的。

上面大概了解清楚了樹莓派3B的PWM結構，接下來就是探究如何使用Go語言進行設置。

因為拿到了手冊，這里我想直接操作寄存器的方式進行設置，也是順便學習下Go語言處理寄存器的過程。首先需要拿到pwm 系列寄存器的基地址，但是翻了一圈手冊，發現只有偏移，沒有找到基地址。

經過了一段時間的努力后，決定寫一個 樹莓派3B golang包開源放在github上，只需要寫相關程序進行調用就可以了，以下是相關demo（pwm）（在GPIO.12 上輸出PWM波，放上LED燈會有呼吸燈的效果，具體多少頻率還沒有進行測試）

以下是demo(pwm) 源碼

Go語言命令行利器cobra使用教程

cobra是一個提供簡單接口來創建強大的現代CLI界面的庫類似git git tools，cobra也是一個應用程序，它會生成你的應用程序的腳手架來快速開發基于cobra的應用程序

cobra提供：

cobra建立在命令、參數、標志的結構之上

commands代表動作，args是事物，flags是動作的修飾符

最好的應用程序在使用時讀起來就像句子，因此，用戶直觀地知道如何與它們交互

模式如下：APPNAME VERB NOUN --ADJECTIVE. or APPNAME COMMAND ARG --FLAG（APPNAME 動詞 名詞 形容詞 或者 APPNAME 命令 參數 標志）

一些真實世界的好例子可以更好地說明這一點

kubectl 命令更能體現APPNAME 動詞 名詞 形容詞

如下的例子，server 是command，port是flag

這個命令中，我們告訴git 克隆url

命令是應用程序的中心點，應用程序支持的每一個交互都包含在一個命令中，命令可以有子命令，也可以運行操作

在上面的例子中，server是命令

更多關于cobra.Command

flag是一種修改命令行為的方式，cobra支持完全兼容POSIX標志，也支持go flag package，cobra可以定義到子命令上的標志，也可以僅對該命令可用的標志

在上面的命令中，port是標志

標志的功能由 pflag library 提供，pflag library是flag標準庫的一個分支，在添加POSIX兼容性的同時維護相同的接口。

使用cobra很簡單，首先，使用go get按照最新版本的庫，這個命令會安裝cobra可執行程序以及庫和依賴項

下一步，引入cobra到應用程序中

雖然歡迎您提供自己的組織，但通常基于Cobra的應用程序將遵循以下組織結構：

在Cobra應用程序中，main.go文件通常非常簡單。它有一個目的：初始化Cobra。

使用cobra生成器

cobra提供了程序用來創建你的應用程序然后添加你想添加的命令，這是將cobra引入應用程序最簡單的方式

這兒 你可以發現關于cobra的更多信息

要手動實現cobra，需要創建一個main.go 和rootCmd文件，可以根據需要提供其他命令

Cobra不需要任何特殊的構造器。只需創建命令。

理想情況下，您可以將其放在app/cmd/root.go中：

在init（）函數中定義標志和處理配置

例子如下，cmd/root.go:

創建main.go

使用root命令，您需要讓主函數執行它。為清楚起見，Execute應該在根目錄下運行，盡管它可以在任何命令上調用。

在Cobra應用程序中，main.go文件通常非常簡單。它有一個目的：初始化Cobra。

可以定義其他命令，通常每個命令在cmd/目錄中都有自己的文件。

如果要創建版本命令，可以創建cmd/version.go并用以下內容填充它：

如果希望將錯誤返回給命令的調用者，可以使用RunE。

然后可以在execute函數調用中捕獲錯誤。

標志提供修飾符來控制操作命令的操作方式。

由于標志是在不同的位置定義和使用的，因此我們需要在外部定義一個具有正確作用域的變量來分配要使用的標志。

有兩種不同的方法來分配標志。

標志可以是“持久”的，這意味著該標志將可用于分配給它的命令以及該命令下的每個命令。對于全局標志，在根上指定一個標志作為持久標志。

也可以在本地分配一個標志，該標志只應用于該特定命令。

默認情況下，Cobra只解析目標命令上的本地標志，而忽略父命令上的任何本地標志。通過啟用Command.TraverseChildren，Cobra將在執行目標命令之前解析每個命令上的本地標志。

使用viper綁定標志

在本例中，持久標志author與viper綁定。注意：當用戶未提供--author標志時，變量author將不會設置為config中的值。

更多關于 viper的文檔

Flags默認是可選的，如果希望命令在未設置標志時報告錯誤，請根據需要進行標記：

持久性Flags

可以使用命令的Args字段指定位置參數的驗證。

內置了以下驗證器：

在下面的示例中，我們定義了三個命令。兩個是頂級命令，一個（cmdTimes）是頂級命令之一的子命令。在這種情況下，根是不可執行的，這意味著需要一個子命令。這是通過不為“rootCmd”提供“Run”來實現的。

我們只為一個命令定義了一個標志。

有關標志的更多文檔，請訪問

對于一個更完整的例子更大的應用程序，請檢查 Hugo 。

當您有子命令時，Cobra會自動將help命令添加到應用程序中。當用戶運行“應用程序幫助”時，將調用此函數。此外，help還支持所有其他命令作為輸入。例如，您有一個名為“create”的命令，沒有任何附加配置；調用“app help create”時，Cobra將起作用。每個命令都會自動添加“-help”標志。

以下輸出由Cobra自動生成。除了命令和標志定義之外，不需要任何東西。

幫助就像其他命令一樣。它周圍沒有特殊的邏輯或行為。事實上，你可以提供你想提供的。

您可以為默認命令提供自己的幫助命令或模板，以用于以下功能：

當用戶提供無效的標志或無效的命令時，Cobra通過向用戶顯示“用法”來響應。

你可以從上面的幫助中認識到這一點。這是因為默認幫助將用法作為其輸出的一部分嵌入。

您可以提供自己的使用函數或模板供Cobra使用。與幫助一樣，函數和模板也可以通過公共方法重寫：

如果在root命令上設置了version字段，Cobra會添加一個頂級的'--version'標志。運行帶有“-version”標志的應用程序將使用版本模板將版本打印到標準輸出。可以使用cmd.SetVersionTemplate（s string）函數自定義模板。

可以在命令的主運行函數之前或之后運行函數。PersistentPreRun和PreRun函數將在運行之前執行。PersistentPostRun和PostRun將在運行后執行。如果子函數不聲明自己的函數，則它們將繼承Persistent*Run函數。這些函數按以下順序運行：

輸出：

當發生“未知命令”錯誤時，Cobra將打印自動建議。這使得Cobra在發生拼寫錯誤時的行為類似于git命令。例如：

基于注冊的每個子命令和Levenshtein距離的實現，建議是自動的。匹配最小距離2（忽略大小寫）的每個已注冊命令都將顯示為建議。

如果需要在命令中禁用建議或調整字符串距離，請使用：

or

您還可以使用SuggestFor屬性顯式設置將為其建議給定命令的名稱。這允許對在字符串距離方面不接近的字符串提供建議，但在您的一組命令中是有意義的，并且對于某些您不需要別名的字符串。例子：

Cobra可以基于子命令、標志等生成文檔。請在 docs generation文檔 中閱讀更多關于它的信息。

Cobra可以為以下shell生成shell完成文件：bash、zsh、fish、PowerShell。如果您在命令中添加更多信息，這些補全功能將非常強大和靈活。在 Shell Completions 中閱讀更多關于它的信息。

Cobra is released under the Apache 2.0 license. See LICENSE.txt

GO語言（十一）：開始使用多模塊工作區

本教程介紹 Go 中多模塊工作區的基礎知識。使用多模塊工作區，您可以告訴 Go 命令您正在同時在多個模塊中編寫代碼，并輕松地在這些模塊中構建和運行代碼。

在本教程中，您將在共享的多模塊工作區中創建兩個模塊，對這些模塊進行更改，并在構建中查看這些更改的結果。

本教程需要 go1.18 或更高版本。使用go.dev/dl中的鏈接確保您已在 Go 1.18 或更高版本中安裝了 Go 。

首先，為您要編寫的代碼創建一個模塊。

1、打開命令提示符并切換到您的主目錄。

在 Linux 或 Mac 上：

在 Windows 上：

2、在命令提示符下，為您的代碼創建一個名為工作區的目錄。

3、初始化模塊

我們的示例將創建一個hello依賴于 golang.org/x/example 模塊的新模塊。

創建你好模塊：

使用 . 添加對 golang.org/x/example 模塊的依賴項go get。

在 hello 目錄下創建 hello.go，內容如下：

現在，運行 hello 程序：

在這一步中，我們將創建一個go.work文件來指定模塊的工作區。

在workspace目錄中，運行：

該go work init命令告訴為包含目錄中模塊的工作空間go創建一個文件 。go.work./hello

該go命令生成一個go.work如下所示的文件：

該go.work文件的語法與go.mod相同。

該go指令告訴 Go 應該使用哪個版本的 Go 來解釋文件。它類似于文件中的go指令go.mod 。

該use指令告訴 Go在進行構建時hello目錄中的模塊應該是主模塊。

所以在模塊的任何子目錄中workspace都會被激活。

2、運行工作區目錄下的程序

在workspace目錄中，運行：

Go 命令包括工作區中的所有模塊作為主模塊。這允許我們在模塊中引用一個包，即使在模塊之外。在模塊或工作區之外運行go run命令會導致錯誤，因為該go命令不知道要使用哪些模塊。

接下來，我們將golang.org/x/example模塊的本地副本添加到工作區。然后，我們將向stringutil包中添加一個新函數，我們可以使用它來代替Reverse.

在這一步中，我們將下載包含該模塊的 Git 存儲庫的副本golang.org/x/example，將其添加到工作區，然后向其中添加一個我們將從 hello 程序中使用的新函數。

1、克隆存儲庫

在工作區目錄中，運行git命令來克隆存儲庫：

2、將模塊添加到工作區

該go work use命令將一個新模塊添加到 go.work 文件中。它現在看起來像這樣：

該模塊現在包括example.com/hello模塊和 `golang.org/x/example 模塊。

這將允許我們使用我們將在模塊副本中編寫的新代碼，而不是使用命令stringutil下載的模塊緩存中的模塊版本。

3、添加新功能。

我們將向golang.org/x/example/stringutil包中添加一個新函數以將字符串大寫。

將新文件夾添加到workspace/example/stringutil包含以下內容的目錄：

4、修改hello程序以使用該功能。

修改workspace/hello/hello.go的內容以包含以下內容：

從工作區目錄，運行

Go 命令在go.work文件指定的hello目錄中查找命令行中指定的example.com/hello模塊 ，同樣使用go.work文件解析導入golang.org/x/example。

go.work可以用來代替添加replace 指令以跨多個模塊工作。

由于這兩個模塊在同一個工作區中，因此很容易在一個模塊中進行更改并在另一個模塊中使用它。

現在，要正確發布這些模塊，我們需要發布golang.org/x/example 模塊，例如在v0.1.0. 這通常通過在模塊的版本控制存儲庫上標記提交來完成。發布完成后，我們可以增加對 golang.org/x/example模塊的要求hello/go.mod：

這樣，該go命令可以正確解析工作區之外的模塊。

本文名稱：go語言實現儀器控制,go語言運行原理
轉載來于：http://vcdvsql.cn/article22/hsecjc.html

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