将Arduino库与Raspberry Pi Pico C/C++ SDK一起使用

描述

除了价格低廉、I/O 选项和 PIO 范围广泛之外，Pico 的一大优点是 C/C++ SDK。Raspberry Pi 的人们在创建一个易于使用的编程环境方面做得很好，但如果你想要的话，仍然可以让你接近硬件。更不用说全面的文档了。

使用 C/C++ SDK 的一个缺点是缺少库。Raspberry PI 论坛上的用户@martinkooij编制了一份可用库列表，虽然数量在增加，但与使用 Arduino IDE 时可用的大量库相比还差得远。仅Arduino 参考文档就列出了 4000 多个库。

如果您的传感器、显示器或其他外围设备不存在 Pico C/C++ SDK 库，那么很可能存在 Arduino 库。

在本教程中，我将引导您完成使用 pico-arduino-compat 将 Arduino 库添加到您的 Pico C/C++ SDK 项目的过程。

什么是 pico-arduino-compat？

pico-arduino-compat 是一个兼容层，它允许（某些）Arduino 库不加修改地用于使用 Pico C/C++ SDK 编写的项目中。

对于 Arduino 官方文档中列出的每个 Arduino 库（超过 4000 个），都有一个相应的 cmake 接口库，可以直接在 Pico C/C++ SDK 项目中使用。

pico-arduino-compat 兼容层利用earlephilhower 出色的RP2040 Arduino 内核来完成大部分繁重的工作。

兼容性

显然，并非所有 Arduino 库都可以与 Pico/RP2040 一起使用。那些依赖 AVR 或 ESP 硬件的特定功能的就是一个很好的例子。在 Arduino 官方参考文档中列出的 4190 个库中，其中 1730 个针对 Pico C/C++ SDK成功编译（41%）。

我怀疑其中很大一部分由于依赖于其他库而无法编译。这可以通过调整CMakeLists.txt文件轻松解决，但这是一个手动过程，仅针对少数库完成。这是一个进展中的工作。

安装 pico-arduino-compat

1.克隆存储库

git clone https://github.com/fhdm-dev/pico-arduino-compat.git

2.初始化arduino-pico子模块

cd pico-arduino-compat
git submodule update --init arduino-compat/arduino-pico

找到库 ID 和 cmake 目标名称

您需要您计划使用的 Arduino 库的确切库名称。如果您不知道，可以在官方Arduino 文档中找到库的名称。

现在转到pico-arduino-compat 库表并按 Arduino 库名称搜索库。

找到它后，请查看 Compile 列（右起第二个）。如果该列的值为 OK，则该库已通过基本编译测试，如果幸运的话，它无需任何修改即可与 Pico C/C++ SDK 一起使用。

记下 ID 和 CMake 目标名称。

初始化库

每个 Arduino 库存储库都作为一个子模块存储在 pico-arduino-compat 存储库中。默认情况下，git 会将子模块目录留空，直到它被初始化。要初始化它（以及它所依赖的 Arduino 库的子模块），请执行以下操作：

1. 将目录更改为 libs/，其中 是您在上面记下的 ID。从现在开始，我们将此目录称为库目录。

例如。对于 Arduino LiquidCrystal 库，ID 是液晶

cd libs/liquidcrystal

2. 初始化子模块。

在 linux 上只需运行以下脚本：

./init.sh

在其他操作系统上，只需在init.sh脚本中找到 git 命令并从命令行运行它。

将 Arduino 库添加到您的项目中

在项目的CMakeLists.txt文件中，将库目录添加为子目录

例如。

add_subdirectory(/home/fhdm-dev/pico/pico-arduino-compat/libs/liquidcrystal build-pac-liquidcrystal)

注意：传递给 add_subdirectory 的第二个参数的值并不重要。它只需要在您的项目中是独一无二的。我倾向于使用 build_ 其中 是库的 cmake 目标名称。

现在将 CMake 目标添加到CMakeLists.txt文件中的 target_link_libraries

例如。

target_link_libraries(somename
  pac-liquidcrystal
)

注意：cmake 目标名称都以pac-开头，以帮助确保唯一性。

完毕。您现在应该能够在您的 Pico C/C++ SDK 项目中使用该库。

示例：Adafruit SSD1306

假设我们想在我们的项目中使用 Adafruit SSD1306 库。首先，我们在pico-arduino-compat 库表中查找条目，发现它的 ID 为adafruit-ssd1306 ，cmake 目标名称为pac-adafruit-ssd1306 。

您还会注意到 Test 列显示的值为Passed 。这意味着该库已经在真实设备上进行了测试，并且至少有一些功能可以工作。

将目录更改为库目录并列出其内容

cd libs/adafruit-ssd1306
ls

您看到的 Adafruit_SSD1306 目录作为 git 子模块包含在 pico-arduino-compat 存储库中，最初为空。

现在我们通过运行init.sh脚本来初始化子模块，如下所示：

./init.sh

您可能会注意到，这也会初始化它所依赖的 adafruit-gfx-library 的子模块，进而初始化 adafruit-busio 库。

注意：在非 Linux 操作系统上，您可能需要通过手动运行 git 命令来初始化子模块。有关详细信息，请参阅init.sh的内容。

现在需要修改我们项目的主CMakeLists.txt文件，添加 add_subdirectory 行并将库添加到 target_link_libraries。

例如：

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

include(pico_sdk_import.cmake)

project(adafruit-ssd1306-examples)

pico_sdk_init()

add_subdirectory(/home/fhdm-dev/pico/pico-arduino-compat/libs/adafruit-ssd1306 build_pac-adafruit-ssd1306)

add_executable(text
    main.cpp
)

target_link_libraries(text
    pac-adafruit-ssd1306
)

# create map/bin/hex file etc.
pico_add_extra_outputs(text)

完毕。

有关工作示例，请参阅adafruid-ssd1306/pico-sdk-examples 。如果您编译示例并将 graphics.uf2 文件复制到您的 Pico，它应该如下所示：

示例：LiquidCrystal

官方 Arduino LiquidCrystal 库。有关示例代码，请参阅液晶/pico-sdk-examples 。

示例：字母和数字七段显示库

有关示例代码，请参阅letters-and-numbers-seven-segment-display-library/pico-sdk-examples 。

从 C 代码中使用 Arduino 库

以下是一些围绕 Arduino 库的示例包装器，允许从 C 代码中使用它们。

pico-adafruit-ssd1306

皮克官方液晶

结论

虽然最好使用专门为 Pico C/C++ SDK 编写的库，但与 Arduino 生态系统可用的库相比，库的选择是有限的。

对于那些只想让某些东西快速运行的时候，Arduino 库可能就足够了。