3.5.13 DEVICE 阶段详解

学习阁2026/4/29大约 3 分钟启动流程初始化DEVICE设备注册外设传感器

3.5.13 DEVICE 阶段详解

📚 本节导读

学习时长: 约 20 分钟

难度级别: ⭐⭐⭐☆☆（中级）

前置知识:

3.5.12 PRE_DEVICE 阶段详解
3.5.2.5 __driver_stm32_usart_early_driver_init 函数详解
了解 OS_DEVICE_DEFINE 设备注册机制

🎯 学习目标

理解 DEVICE 级别的定位和目的
掌握 PRE_DEVICE 与 DEVICE 的分工
理解 10 个 DEVICE 函数的职责
理解设备注册完成后系统的功能状态

一、阶段概述

1.1 阶段定位

DEVICE 是设备注册与初始化级别。PRE_DEVICE 完成了驱动注册（probe/driver 匹配），DEVICE 级别则完成设备的具体注册和初始化——包括 ADC、Flash、EEPROM、SPI Flash、FAL 分区、时间管理、LCD、红外、传感器等。

1.2 基本信息

属性	值
初始化级别	`OS_INIT_LEVEL_DEVICE`（值 5）
调用位置	`_k_sys_task_entry` 第 203 行
调用时机	PRE_DEVICE 初始化之后
前置条件	驱动已注册（PRE_DEVICE 完成），设备框架就绪
总函数数	11 个（1 个标记 + 10 个实际函数）

1.3 从 project.map 看实际注册

.init_call.5.""   →  device_start                    ← 标记函数
.init_call.5.1    →  __driver_stm32_adc_driver_init  ← ADC 驱动
.init_call.5.1    →  __driver_stm32_flash_driver_init ← Flash 驱动
.init_call.5.2    →  eeprom_probe                    ← EEPROM 探测
.init_call.5.2    →  sflash_init                     ← SPI Flash 初始化
.init_call.5.3    →  fal_part_init                   ← FAL 分区初始化
.init_call.5.3    →  os_timekeeping_init             ← 时间管理初始化
.init_call.5.3    →  os_hw_lcd_init                  ← LCD 初始化
.init_call.5.3    →  os_hw_infrared_init             ← 红外初始化
.init_call.5.3    →  remote_control_atk_init         ← 遥控器初始化
.init_call.5.3    →  os_hw_photo_diode_light_init    ← 光敏传感器初始化

二、子级别结构

2.1 三个子级别

子级别	函数数	职责类型
5.1	2	基础存储与模拟外设（ADC、Flash）
5.2	2	存储设备（EEPROM、SPI Flash）
5.3	6	高级设备和传感器（FAL、时间、LCD、红外、遥控、光敏）

2.2 依赖关系

5.1（ADC、Flash 基础驱动）
  └─ 5.2（EEPROM、SPI Flash 存储设备）
       └─ 5.3（FAL 分区、时间、LCD、红外等高级设备）

三、各函数详解

3.1 5.1 子级别：基础存储与模拟外设

函数	源文件	职责
`__driver_stm32_adc_driver_init`	`drivers/hal/st/drivers/drv_adc.c`	注册 STM32 ADC 驱动
`__driver_stm32_flash_driver_init`	`drivers/hal/st/drivers/drv_flash_f1.c`	注册 STM32 内部 Flash 驱动

3.2 5.2 子级别：存储设备

函数	源文件	职责
`eeprom_probe`	`drivers/eeprom/eeprom.c`	探测并注册 EEPROM 设备
`sflash_init`	`drivers/sflash/sflash.c`	初始化 SPI Flash 框架

3.3 5.3 子级别：高级设备与传感器

函数	源文件	职责
`fal_part_init`	`drivers/fal/fal_part.c`	FAL（Flash Abstraction Layer）分区初始化
`os_timekeeping_init`	`drivers/timer/timekeeping.c`	时间管理框架初始化
`os_hw_lcd_init`	板级 LCD 驱动	正点原子 LCD 屏幕初始化
`os_hw_infrared_init`	`drivers/infrared/infrared.c`	红外接收框架初始化
`remote_control_atk_init`	板级遥控器驱动	正点原子遥控器初始化
`os_hw_photo_diode_light_init`	板级光敏驱动	光敏二极管传感器初始化

FAL 分区初始化

fal_part_init 是 FAL（Flash Abstraction Layer）的关键初始化。它将 Flash 存储空间划分为多个分区（如 bootloader、app、download、easyflash 等），为上层的文件系统和 OTA 提供统一的 Flash 操作接口。

四、PRE_DEVICE 与 DEVICE 的分工对比

维度	PRE_DEVICE（4）	DEVICE（5）
定位	驱动注册（probe）	设备注册与初始化
典型操作	`driver_match_devices` 匹配驱动	`os_device_register` 注册设备
串口	`__driver_stm32_usart_driver_init`（驱动注册）	—
ADC	—	`__driver_stm32_adc_driver_init`（设备注册）
存储	—	`eeprom_probe`, `sflash_init`, `fal_part_init`
控制台	`os_console_init`（控制台初始化）	—
传感器	—	LCD、红外、遥控、光敏

五、启动流程上下文

_k_sys_task_entry()
  ├─ POST_KERNEL 初始化          ← 3.5.11
  ├─ PRE_DEVICE 初始化           ← 3.5.12（驱动注册）
  │
  ├─ DEVICE 初始化               ← 本节（3.5.13）
  │    ├─ 5.1: stm32_adc, stm32_flash
  │    ├─ 5.2: eeprom, sflash
  │    └─ 5.3: fal_part, timekeeping, LCD, 红外, 遥控, 光敏
  │
  ├─ COMPONENT 初始化            ← 3.5.14
  ├─ APPLICATION 初始化          ← 3.5.15
  └─ app_entry() → main()

💡 本节总结

重点回顾

DEVICE 是设备注册与初始化级别：PRE_DEVICE 注册驱动，DEVICE 注册设备
10 个实际函数分 3 个子级别：基础存储 → 存储设备 → 高级设备/传感器
FAL 分区是存储系统的核心：为 OTA 和文件系统提供统一的 Flash 操作接口
DEVICE 完成后，所有外设均可使用

关键函数速查

子级别	函数数	典型函数
5.1	2	stm32_adc, stm32_flash
5.2	2	eeprom, sflash
5.3	6	fal_part, timekeeping, lcd, infrared, remote, photo_diode

下一步

接下来请学习：

3.5.14 COMPONENT 阶段详解 - 组件初始化