輕應用介紹 - 用JavaScript進行嵌入式開發

來源 | HaaS技術社群

簡介

輕應用：可運作在輕量級嵌入式裝置上的JavaScript應用（左圖）

輕應用架構：封裝了JavaScript引擎和API接口，用于支援輕應用開發的軟體架構（右圖）

特點

• 輕巧：基于事件驅動的JavaScript輕應用短小精悍，免編譯、免燒錄
• 快速：結合阿裡雲物聯網平台，一鍵完成應用代碼熱更新
• 簡單：JavaScript API 簡潔易懂，大幅降低IoT嵌入式裝置應用開發門檻
• 相容：輕松移植JavaScript生态軟體包，與各類雲端業務渾然一體

運作原理

豐富的元件支援

基礎元件

• 檔案系統 FS
• 系統資訊 SYS
• 鍵值對存儲 KV
• 電源管理 LPM
• 硬體I/O UART/GPIO/I2C/SPI
• 模數/數模轉換 ADC/DAC
• 脈寬調制 PWM
• 定時器 TIMER
• 實時時鐘 RTC
• 看門狗 WDG
• 網絡協定 UDP/TCP/HTTP/MQTT

進階元件

• 物聯網平台 連接配接元件
• 支付元件
• 語音元件
• 傳感器服務元件
• 定位服務元件
• 外設驅動庫
• 編碼電機/步進電機/伺服電機/繼電器
• 麥克風/語音錄放子產品/揚聲器
• PS2搖杆/電容觸摸/按鍵
• TFT彩屏/數位管/三色燈
• 加速度計/陀螺儀/電子羅盤/氣壓計/磁力計
• 溫濕度/顔色/光照強度
• 更多

檔案結構

一個最精簡的輕應用包由最少兩個檔案組成，必須放在項目檔案夾的根目錄

app/
├── app.js        # 業務邏輯入口
└── app.json      # 全局配置           

開發流程

1. 編寫輕應用代碼
2. 一鍵 熱更新

輕應用 vs Native C/C++應用

app.js - 輕應用入口檔案

示例代碼

App({
  onLaunch: function() {
    // 第一次打開
    console.log('app onLaunch');
  },
  onError: function() {
    // 出現錯誤
    console.log('app onError');
  },
  onExit: function() {
    // 退出輕應用
    console.log('app onExit');
  }
});           

輕應用入口

App(Object options)

App() 用于注冊輕應用，接受一個 Object 作為屬性，用來配置輕應用的生命周期等。 App() 必須在 app.js 中調用，必須調用且隻能調用一次。

其中options屬性有：

生命周期

onLaunch()

輕應用啟動時的hook函數。

onError()

輕應用出現錯誤的hook函數。

onExit()

輕應用退出時的hook函數。

app.json - 全局配置檔案

app.json 用于對輕應用進行全局配置，設定頁面檔案的路徑、硬體I/O口的配置等。

以下是一個基本配置示例：

{
  "version": "0.0.1",
  "io": {
    "D1": {
      "type": "GPIO",
      "port": 31,
      "dir": "output",
      "pull": "pullup"
    },
    "D2": {
      "type": "GPIO",
      "port": 32,
      "dir": "output",
      "pull": "pullup"
    },
    "D3": {
      "type": "GPIO",
      "port": 33,
      "dir": "output",
      "pull": "pullup"
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG",
  "repl": "enable"
}           

完整配置如下：

在JS應用代碼中，通過 appConfig 可以擷取到 app.json 中的内容。

version 配置項

輕應用版本号。

io 配置項

不同的模組/晶片，各個端口和管腳的功能映射可能是不一樣的。

IoT輕應用的配置檔案 app.json 中，可将硬體（晶片）的實體端口映射成為統一的應用層邏輯端口。

這樣映射的好處是在替換不同的硬體或者晶片時，隻需要替換 app.json 而不用修改應用程式或裝置程式，進而便于應用的跨平台運作。

IO配置項中有 typeport 等硬體描述概念，對于每一款硬體（通常是晶片/模組/開發闆）該配置檔案均可能不同。

文法描述格式定義如下：

{
  "io": {
   "D1":{
      "type":"GPIO",
      "port":12,
      "dir":"output",
      "pull":"pullup"
    },
    "I2C0":{
      "type":"I2C",
      "port":0,
      "mode":"master",
      "addrWidth":7,
      "devAddr":270,
      "freq":100000
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

解釋：

• D1I2C0：定義對象，後面大括号裡面則描述了該對象的類型。 定義後可以在 JS 中直接使用。
• type: 描述了該對象的類型，可以是IoT輕應用支援的硬體擴充類型，如 GPIO，I2C，ADC 等。
• port：描述了該對象的端口，這裡需要根據實際硬體連接配接及晶片的PIN 腳映射關系來填寫。
• dirpull: 是 GPIO 類型特有的，用于描述 GPIO 輸出輸出及上拉下拉，其他如 ADC 類型則有 sampling 采樣頻率這種類型描述。

外設 type 說明

io配置項的 type 用于描述該對象是什麼硬體端口類型，而每一種type也擁有不同的屬性字段，如 GPIO 與 ADC 的屬性字段是不一樣的。

GPIO

示例

{
  "io": {
    "D3": {
        "type": "GPIO", 
        "port": 22,
        "dir": "output",
        "pull": "pullup"
    },
    "D4": {
        "type": "GPIO",
        "port": 23,
        "dir": "irq",
        "pull": "pullup",
        "intMode": "rising"
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

UART

{
  "io": {
    "UART1":{
      "type":"UART",
      "port":1,
      "dataWidth":3,
      "baudRate":9600,
      "stopBits":1,
      "flowControl":"disable",
      "parity":"none"
    },
    "UART2":{
      "type":"UART",
      "port":2,
      "dataWidth":3,
      "baudRate":115200,
      "stopBits":1,
      "flowControl":"disable",
      "parity":"none"
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

I2C

{
  "io": {
    "I2C0":{
      "type":"I2C",
      "port":0,
      "mode":"master",
      "addrWidth":7,
      "devAddr":27,
      "freq":100000
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

SPI

{
  "io": {
    "SPI1":{
      "type":"SPI",
      "port":1,
      "mode":"master",
      "freq":3250000
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

ADC

{
  "io": {
    "voltage": {
        "type": "ADC",
      "port": 1,
      "sampling": 12000000
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

DAC

{
  "io": {
    "DAC1": {
      "type": "DAC",
      "port": 1
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

PWM

{
  "io": {
    "PWM1": {
      "type": "PWM",
      "port": 1
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

TIMER

{
  "io": {
    "TIMER1": {
        "type": "TIMER",
      "port": 1
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG"
}           

debugLevel

配置調試日志等級，分為如下幾個等級，預設為ERROR

repl（互動式解析器）

配置互動式解析器開關，預設打開。

{
  "version": "1.0.0",
  "io": {
    "D1": {
      "type": "GPIO",
      "port": 31,
      "dir": "output",
      "pull": "pullup"
    }
  },
  "debugLevel": "DEBUG",
  "repl": "disable"
}           

至此，輕應用概覽、運作周期，詳細配置與操作就介紹完了。各位開發者們可以在HaaS開發闆上進行實際開發操作了。謝謝大家。

更多輕應用的詳細使用文檔請參考：

https://help.aliyun.com/document_detail/174810.html

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