在 arduino 项目中使用 ArduinoCore-avr 库

Question

我想在我的项目中使用 ArduinoCore-avr。我不想使用 arduino 的 IDE 默认函数 setup() 和 loop()。我也不想使用 arduino 的 IDE 将 hex 文件编译并刻录到我的设备中。 ArduinoCore-avr库从ArduinoCore下载。
硬件：arduino uno (atmega328p)
目录结构：
./ArduinoCore-avr/cores/arduino/Arduino.h
./main.c
./Makefile

main.c:

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 16000000UL // or whatever may be your frequency
#endif

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>                // for _delay_ms()

#include "ArduinoCore-avr/cores/arduino/Arduino.h" // This line gave me error.

#define LED_PIN 13

int main(void)
{
    DDRB=0b11100000;//pin 13 is in output mode
    while (1) {
        PORTB=0b11100000; //make pin 13 high and power on the led
        _delay_ms(1000);
        PORTB=0b11000000; //make pin 13 low and power off the led
    _delay_ms(1000);
    }
}

生成文件：

# Name: Makefile
# Author: <insert your name here>
# Copyright: <insert your copyright message here>
# License: <insert your license reference here>

# DEVICE ....... The AVR device you compile for
# CLOCK ........ Target AVR clock rate in Hertz
# OBJECTS ...... The object files created from your source files. This list is
#                usually the same as the list of source files with suffix ".o".
# PROGRAMMER ... Options to avrdude which define the hardware you use for
#                uploading to the AVR and the interface where this hardware
#                is connected.
# FUSES ........ Parameters for avrdude to flash the fuses appropriately.

DEVICE     = atmega328p
AVRDUDE_DEVICE = m328p
CLOCK      = 16000000
PROGRAMMER = -c arduino -P /dev/tty.usbmodem1411
OBJECTS    = main.o
FUSES      = -U lfuse:w:0x64:m -U hfuse:w:0xdd:m -U efuse:w:0xff:m
HEADER     = ArduinoCore-avr/cores/arduino/Arduino.h

######################################################################
######################################################################

# Tune the lines below only if you know what you are doing:

AVRDUDE = avrdude $(PROGRAMMER) -p $(AVRDUDE_DEVICE)
COMPILE = avr-gcc -Wall -Os -DF_CPU=$(CLOCK) -mmcu=$(DEVICE)

# symbolic targets:
all:    main.hex

.c.o:
    $(COMPILE) -c $< -o $@

.S.o:
    $(COMPILE) -x assembler-with-cpp -c $< -o $@
# "-x assembler-with-cpp" should not be necessary since this is the default
# file type for the .S (with capital S) extension. However, upper case
# characters are not always preserved on Windows. To ensure WinAVR
# compatibility define the file type manually.

.c.s:
    $(COMPILE) -S $< -o $@

flash:  all
    $(AVRDUDE) -U flash:w:main.hex:i

fuse:
    $(AVRDUDE) $(FUSES)

install: flash fuse

# if you use a bootloader, change the command below appropriately:
load: all
    bootloadHID main.hex

clean:
    rm -f main.hex main.elf $(OBJECTS)

# file targets:
main.elf: $(OBJECTS)
    $(COMPILE) -o main.elf $(OBJECTS)

main.hex: main.elf
    rm -f main.hex
    avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex main.elf main.hex
# If you have an EEPROM section, you must also create a hex file for the
# EEPROM and add it to the "flash" target.

# Targets for code debugging and analysis:
disasm: main.elf
    avr-objdump -d main.elf

cpp:
    $(COMPILE) -E main.c

使用以下命令编译时。
make
它显示以下错误。

In file included from main.c:7:
ArduinoCore-avr/cores/arduino/Arduino.h:257:10: fatal error: pins_arduino.h: No such file or directory
 #include "pins_arduino.h"
          ^~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.

1. 我知道我必须在我的Makefile 中添加库，但我不知道该怎么做。
2. 在main.c 中包含头文件时，我应该使用#include "ArduinoCore-avr/cores/arduino/Arduino.h" 还是#include "Arduino.h"。
3. 我想包含Arduino.h文件的原因是我想在我的main.c中使用pinMode和digitalWrite函数。我不想重新发明轮子（从头开始编写驱动程序）。那可能吗？我试图搜索示例代码，但它们都使用 arduino 的默认函数 loop 和 setup，这是我想要避免的。

谢谢。

Answer 1

是的，如果您能够设法以正确的方式调用编译器来编译它并将其链接到您的程序中，那么应该可以使用 Arduino AVR 核心代码。

我不会为您提供完整的教程来解决您在此过程中可能会发现的所有问题。我认为只需指出如何解决您当前遇到的错误就足够了，即找不到pins_arduino.h。

GCC 有一个目录列表，称为包含搜索路径。当您#include 一个文件时，GCC 在包含搜索路径中的目录中搜索该名称的文件。为了确保 GCC 可以找到 pins_arduino.h，您需要找到具有正确版本的 pins_arduino.h 的目录，并使用 GCC 的 -I 选项将其添加到包含路径中。例如：

avr-gcc -Ipath/to/folder/ ...

路径可以是相对路径或绝对路径，但相对路径更易于维护和与他人共享。