在之前一篇文章 《用 7 毛钱的 CH32V003 单片机跑 Linux，启动需要 5 分钟》 中介绍了开源项目 linux-ch32v003 和 mini-rv32ima，可以在 7 毛钱的单片机 CH32V003 上配合外置 PSRAM 来运行一个 RSIC-V 模拟器，并且可以运行一个裁剪过的 Linux 系统镜像。
但是 CH32V003 的性能不太强劲，按作者介绍启动 Linux 系统需要 5 分钟，为了更好地学习一下 RSIC-V 模拟器，我决定把它移植到 ESP32-S3 来试一下看看。
PS. 搞这个也是仅供娱乐了，毕竟 ESP32-S3-N16R8 20 多元的价格，可以买像 V3S 这样正经 ARM SoC 来跑 Linux 了。
在上一篇文章中，已经大概介绍了移植 …
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在接触到只需要 7 毛钱的单片机 CH32V003 之后，拿它做了好几个 DIY 项目，像钥匙扣游戏机什么的，感觉还是比较有意思的，虽然资源相比 STM32F103 少很多，但是价格实在太便宜了。
在使用 CH32V003 的过程中，也上网搜了一圈使用它的项目，其中有一个 linux-ch32v003 就很有意思，作者的介绍就是“在一个 0.15 美元的单片机上运行 Linux”，我也克隆了这个项目学习了一下。
Linux on a $0.15 RISC-V microcontroller
项目地址： https://github.com/tvlad1234/linux-ch32v003
这个项目主要解决的问题就是 CH32V003 可用内存太少的问题，作者使用了一个外围的 PSRAM 来扩展内存，实现了硬件 SPI 操作相关的库。
模拟器本身，其实是另外一个开源项目 mini-rv32ima，一个 RISC-V 的模拟器。
linux-ch32v003 主要的目录结构如下：
项目目录中主要的内容：
在接触沁恒家的 CH32V003 芯片一段时间后，发现了国外有个爱好者用它做了个小型游戏机，还配了不少游戏，例如小蜜蜂、呼吃豆人什么的，这不得自己复刻一个。
不过原作者的项目 PCB 设计体积比较大，不太符合我心中微型游戏机的形象，就自己重新搞了一下，顺便把原项目中的方向键从独立按键换成了摇杆，玩起来更舒适一点。
老样子，自己做东西还是得搞个正经点的外壳。
经过极限压缩后的 PCB 大小为 24x40mm，加上电池后，整体外壳不包含钥匙扣环的尺寸为宽 27mm，高 42mm，厚 12mm，正面大小不到 2 个硬币大小 😃。
为了和原作者的 ROM 兼容，大部分 BOM 都跟原版 PCB 一样，这里只是将原版的方向按键换成了五向摇杆，其他的都还是保持一致。为了保障 PCB 体积，整体电阻、电容都采用了 0603 封装。
主要的几个元件都可以在某宝上购买，特别是其中的电磁式蜂鸣器，某宝上购买要便宜很多。
另外需要注意，12864 OLED 需要购买窄边框的版本。
| 位号 | 元件 | 备注 |
|---|---|---|
| BUZZER1 | 4kHz | 电磁式蜂鸣器 |
| H3 | PZ254V-11-05P | 烧录排针，不焊接 |
| SW1 | MSK12C02-HB | 电源开关 |
| SW2 | TM-4175-B-A | 五向摇杆 |
| SW3 |
之前搞完了基于 CH32V003 的 USB 电流表，并把整个开发过程总结成一个教程《全开源！使用 7 毛钱的单片机 DIY USB 电流表教程，入坑硬件设计、固件开发、外观建模》。
在此之前，其实已经了解到了 CH224K 这个芯片，同样也是沁恒出的，可以很简单地通过单电阻或者三个 IO 的方式来控制设备端与 USB PD 充电器通信，并且协商到指定的充电电压，在某些需要特定电压的场合就比较有用。
既然已经完成了 USB 电流表，并且电流表也自带了用户按键，那就是再多加一个功能页面的事，顺便把 PD 诱骗也集成掉吧～
CH224 单芯片集成 USB PD 等多种快充协议，支持 PD3.0/2.0，BC1.2 等升压快充协议，自动检测 VCONN 及模拟 E-Mark 芯片，最高支持 100W 功率，内置 PD 通讯模块，集成度高，外围精简。集成输出电 压检测功能，并且提供过温、过压保护等功能。可广泛应用于各类电子设备拓展高功率输入如无线充电 器、电动牙刷、充电剃须刀、锂电池电动工具等各类应用场合。
主要功能：
之前已经连载完了 DIY USB 电流表的所有章节，这里汇总介绍一下这个项目，希望对电子 DIY 感兴趣的朋友们有所帮助。
这个 DIY USB 电流表的所有内容都已经开源，包括：
在文末可以找到开源项目的所有资料，其中硬件部分在立创开源平台，其他部分在 GitHub 中。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
这是一个基于沁恒 CH32V003 和德州仪器 INA219 的 DIY USB 电流表，使用 CH32V003 作为主控 MCU 来读取和显示电压电流数据，INA219 作为电压电流监测计，并且通过两个按键来进行交互。
在截止到前一篇 《DIY USB 电流表（9）：Flash 模拟 EEPROM 存储累计电量》 后，我们已经完成了 DIY USB 电流表的所有硬件和软件开发工作，接下来就需要设计一个稍微正经一点的外壳将 PCB 包装起来，除了更好看一点的同时，还可以防止裸露的 PCB 接触到导体之后造成意外短路的情况。
另外，为了体验一下嘉立创的亚克力面板定制服务，这次的 USB 电流表外壳采用面板 + 外壳的方式来完成，PCB 通过 M2 自攻螺丝固定在 3D 打印的外壳上，再将面板通过双面胶粘贴到外壳上。
当然我也是 3D 建模业余选手，只会基本的长方体布尔切割操作什么的，设计的外壳主打一个能用就行 🙈。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
为了更好的确定外壳的尺寸和各个接口、按键的位置，可以先在立创 EDA 专业版中导出 PCB 的 3D 模型文件，这样在建模软件里可以有更直观的参考。
最终外壳基本上就是根据 PCB 的外形设计了一个 1.7mm 厚，带圆角的边框，并且在两个按键的位置预置了两个和外壳一体的按钮。
PCB 上的按键为了能给按键手柄留出行程空间，是突出 …
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在前一篇 《DIY USB 电流表（8）：绘制功率曲线》 中，整个 USB 电流表的固件开发已经进入尾声，目前我们已经完成了电压电流数据显示、功率计算、多页面切换、历史功率曲线绘制等功能.
为了更好地保持数据，在 USB 电流表重新上电的情况下，也可以恢复之前测量的数据，例如在测试充电宝容量时，中间会断开并重新连上负载，这个时候我们需要将之前记录的数据保存下来，继续累计负载消耗的电量。
但是在之前的原理图设计中，整个电路并没有添加 EEPROM，CH32V003 也没有自带 EEPROM，这时我们可以使用 CH32V003 的代码存储区域来模拟 EEPROM 保存数据，这次就来完成这个功能吧。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
根据 CH32V003 的数据手册可以知道，CH32V003 拥有 16KB 的用户代码区域。
在 USB 电流表的固件编译之后，可以看到固件的大小，目前整个固件只占用约 12K 左右的空间，那可以就可以尝试使用剩余的空间来当作数据存储，模拟一下 EEPROM。
在使用 Flash 来模拟 EEPROM 时，需要通过数据手册关注一下 Flash 的一些特性，例如擦写时间和擦写寿命等。
存储器特性
从数据手册中可以看到，CH32V003 的 Flash 擦写 64 字节需要 2~3 …
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在前一篇 《DIY USB 电流表（8）：绘制功率曲线》 的开发过程中，我还碰到一个额外的问题，在最终开源的代码中虽然已经解决了，但是在文章中并没有提到，这就是编译固件体积超出 Flash 限制的问题。
这里就分享一下碰到 CH32V003 固件编译后体积超过 Flash 如何查找原因、解决问题的过程。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
在定义了功率历史数据缓存的变量，添加数据存储、屏幕画点驱动、按键检测等代码之后，照常编译一下固件，检查一下代码有没有错误，却突然发现编译出错了：
一看错误原因： region 'FLASH' overflowed by 772 bytes，这就意味着编译完的固件体积已经超过了 CH32V003 的限制，毕竟CH32V003 只有 16KB 的用户代码空间。
在前几篇中编译完成也可以发现，固件体积已经快到达极限了，没想到这么快就已经超出不够用了。
幸好 PlatformIO 提供了 Inspect 功能，可以用于分析固件编译产物中的各种资源使用情况，包括 Flash 占用、内存使用、静态代码检查等，通过这个工具，就可以快速分析固件编译完后，哪块代码或资源占用的体积最大。
PlatformIO Inspect 文档可以参考这里： https://docs.platformio.org/en/latest/home/index.html#project-inspect
要使用 PlatformIO Inspect 功能很简单，直接在 PlatformIO 侧边栏中通过菜单打开 …
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在前一篇 《DIY USB 电流表（7）：读取和显示 INA219 电流电压数据》 中，我们已经基本完成了这个 DIY USB 电流表的核心功能开发，已经可以在屏幕上显示当前电源输入电压、负载的电流、功率以及累计电量等数据，如果不需要更多功能，已经可以结项了 😃。
但是如果想拿这个 USB 电流表在一些分析场景使用，那么还需要再增加一些功能，例如，是否可以通过这个 USB 电流表来记录给手机充电时的功率曲线，这样可以知道手机的快充是什么样的节奏来完成充电的。
这次我们就来完成这个功能，记录负载的功率历史，并绘制成曲线来显示功率趋势。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
在开始绘制功率曲线之前，同样有一些准备工作需要进行，例如在多了一个功率曲线页面之后，原来的电压数据页面怎么办，怎么切换多个页面？
在最早的功能设计中，我们已经给这个 DIY USB 电流表添加了两个按键，现在就可以通过这两个按键来完成页面切换操作了。
按键原理图
在原理图中可以看到，两个按键已经接到 CH32V003 的 PD2、PD3 引脚，在初始化代码中，加上初始化两个引脚为输入模式。
按键状态结构体
为了维护按键的状态，我们先定义一个结构体来维护状态。在 ButtonState 结构体中，定义了一个 ts 字段，这个用来记录按键状态变化时的时间戳，这样可以在状态变化时，例如从低电平变化为高电平时，计算出来按键按下去的持续时间，如果超过 3000 毫秒，就认为是长按事件。
#pragma once
#include "drivers/clock.h"
#include "drivers/gpio.h"
#define BTN_LEFT 0
#define 
在前一篇 《DIY USB 电流表（6）：点个屏，使用 I2C 驱动 0.96 寸 OLED》 中，我们已经完成了屏幕显示驱动的开发，并且根据需求，列出了需要展示的数据项，确定了一下最终显示内容的布局。
在之前，显示的内容都是占位的测试数据，在这一节，就可以开始真正去读取 INA219 传感器的数据，将电路中测量的电压、电流等数据显示在屏幕上，这又是一节枯燥的编码工作 🙈。
PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。
在开始读取 INA219 的数据之前，同样也要准备一些相关的库，例如 INA219 数据的读取、参数的配置，以及在 CH32V003-GameConsole 中所使用的 I2C 封装并未提供读取 I2C 数据方法，另外，为了计算 USB 电流表运行时间内消耗的电量，也需要有相关的计时方法。
在 CH32V003-GameConsole 的代码中，已经有了 i2c_tx.h，提供了 I2C 写入相关的方法，对于一个游戏机来说，拥有写入方法就足够了，它只需要用 I2C 来刷新屏幕，但是在我们的 USB 电流表项目中，还需要使用 I2C 去读取 INA219 的数据，因此需要去封装一个 I2C 读取方法。
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