详解Node.js API系列C/C++ Addons(4) Javascript也能搞嵌入式？

回忆一下，我们已经完成了addon的相关学习了

详解Node.js API系列C/C++ Addons(1) API文档

详解Node.js API系列C/C++ Addons(2) Google V8引擎

详解Node.js API系列C/C++ Addons(3) 程序实例

利用这些知识，让我们做一些疯狂的事情吧，利用Node.js控制嵌入式系统硬件。

工作原理

利用Node.js的Addon模块作为调用硬件控制C库的中间件，Node.js异步的特性，非常适合处理各种硬件的IO。本次实践使用的是cubieboard的开发板，Node.js将会控制板子的GPIO的PD0，让它1000ms产生一个高低电平，使LED灯能够一闪一闪的样子。

执行代码

vi run.js

var GPIO = require('./build/Release/gpio');

var LED = GPIO.PD0;
var status = 0;
GPIO.init();

GPIO.setcfg(LED, GPIO.OUT);

// 让led 一闪一闪
var blink = function(){
if(status){
GPIO.output(LED, GPIO.LOW);
status = 0;
} else {
GPIO.output(LED, GPIO.HIGH);
status = 1;
}
}

setInterval(blink, 1000);

vi gpio.cpp

#include <node.h>
// 调用cubieboard的硬件控制库
extern "C"{
#include "gpio_lib.h"
}
// 定义一些工具宏
#define WIRING_DEFINE_CONSTANT(NAME, VALUE) (target)->Set( \
v8::String::NewSymbol(NAME), \
v8::Integer::New(VALUE), \
static_cast<v8::PropertyAttribute>(v8::ReadOnly|v8::DontDelete) \
);
#define PD0    SUNXI_GPD(0)
using namespace v8;
// 初始化gpio的寄存器
Handle<Value> GPIO_init(const Arguments& args) {
HandleScope scope;
int32_t result;
result = sunxi_gpio_init();
if(result == SETUP_DEVMEM_FAIL){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("SETUP_DEVMEM_FAIL Error"))
);
}
if(result == SETUP_MALLOC_FAIL){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("SETUP_MALLOC_FAIL Error"))
);
}
if(result == SETUP_MMAP_FAIL){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("SETUP_MMAP_FAIL Error"))
);
}
return scope.Close(Integer::New(SETUP_OK));
}
Handle<Value> GPIO_cleanup(const Arguments& args) {
HandleScope scope;
sunxi_gpio_cleanup();
return scope.Close(Undefined());
}
// 获取引脚当状态 IN,OUT,PRE?
Handle<Value> GPIO_getcfg(const Arguments& args) {
HandleScope scope;

if (args.Length() < 1){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong number of arguments"))
);
}
if (!args[0]->IsNumber()){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong arguments"))
);
}
int32_t result;
int32_t gpio = args[0]->ToInteger()->Value();
result = sunxi_gpio_get_cfgpin(gpio);
return scope.Close(Integer::New(result));
}
// 读取的电平状态 HIGH?LOW?
Handle<Value> GPIO_input(const Arguments& args) {
HandleScope scope;
if (args.Length() < 1){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong number of arguments"))
);
}
if (!args[0]->IsNumber()){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong arguments"))
);
}
int32_t result;
int32_t gpio = args[0]->ToInteger()->Value();
result = sunxi_gpio_input(gpio);
if(result == -1){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Reading pin failed"))
);
}
return scope.Close(Integer::New(result));
}

// 输出电平
Handle<Value> GPIO_output(const Arguments& args) {
HandleScope scope;
if (args.Length() < 2){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong number of arguments"))
);
}
if (!args[0]->IsNumber() || !args[1]->IsNumber()){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong arguments"))
);
}
int32_t gpio = args[0]->ToInteger()->Value();
int32_t value = args[1]->ToInteger()->Value();
if( value != 0 && value != 1) {
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Invalid output state"))
);
}
if(sunxi_gpio_get_cfgpin(gpio) != SUNXI_GPIO_OUTPUT) {
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Invalid output state"))
);
}
sunxi_gpio_output(gpio, value);
return scope.Close(Undefined());
}
// 设置GPIO功能 IN?OUT?PRE?
Handle<Value> GPIO_setcfg(const Arguments& args) {
HandleScope scope;
if (args.Length() < 2){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong number of arguments"))
);
}
if (!args[0]->IsNumber() || !args[1]->IsNumber()){
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Wrong arguments"))
);
}
int32_t gpio = args[0]->ToInteger()->Value();
int32_t direction = args[1]->ToInteger()->Value();
if(direction != 0 && direction != 1 && direction != 2) {
return ThrowException(
Exception::TypeError(String::New("Invalid direction"))
);
}
sunxi_gpio_set_cfgpin(gpio, direction);
return scope.Close(Undefined());
}
void RegisterModule(Handle<Object> target) {
NODE_SET_METHOD(target, "init", GPIO_init);
NODE_SET_METHOD(target, "cleanup", GPIO_cleanup);
NODE_SET_METHOD(target, "output", GPIO_output);
NODE_SET_METHOD(target, "setcfg", GPIO_setcfg);
NODE_SET_METHOD(target, "input", GPIO_input);
NODE_SET_METHOD(target, "getcfg", GPIO_getcfg);
WIRING_DEFINE_CONSTANT("HIGH", HIGH)
WIRING_DEFINE_CONSTANT("LOW", LOW)
WIRING_DEFINE_CONSTANT("PD0", PD0)
WIRING_DEFINE_CONSTANT("IN", INPUT)
WIRING_DEFINE_CONSTANT("OUT", OUTPUT)
WIRING_DEFINE_CONSTANT("PER", PER)
}
NODE_MODULE(gpio, RegisterModule);

vi binding.gyp

{
"targets": [
{
"target_name": "gpio",
"include_dirs": ["lib"],
"sources": [
"gpio.cpp",
"lib/gpio_lib.c",
"lib/gpio_lib.h"
]
}
]
}

测试

利用万用表对准 GND 和 PD0，可以发现程序运行后，电压3V - 0V 每隔1000ms产生一次变化，如果接上LED，LED就会一闪一闪的样子。打算去买一块面包板，演示一下。

视频 演示

http://v.youku.com/v_show/id_XNjA5MzI0OTQ0.html

项目地址：https://github.com/youyudehexie/node-cubieboard-gpio