一、本期进展

开箱帖发完之后，花了两天时间把开发环境搭好，并且完成了项目的第一步核心功能：

• ✅ HC-SR04 超声波模块驱动（Trig 触发 + Echo 输入捕获测脉宽）

• ✅ 距离计算与串口回显

• ✅ 200 ms 周期循环测量

这篇帖子就把整个移植过程中的硬件接线、软件思路、踩坑记录整理一下，给后面还在搭环境的朋友做个参考。

二、在MCUXpresso Congfic中初始化外设

如图所示：

三、软件设计思路

整个超声波测距的软件流程非常经典，分三步：

1. 触发：MCU 给 Trig 引脚一个 ≥10 μs 的高电平脉冲，启动测距

2. 等待回响：HC-SR04 自动发射 8 个 40 kHz 超声波脉冲，遇到障碍物后反射

3. 测脉宽：Echo 引脚输出一段高电平，高电平持续时间 = 声波往返时间

4. 算距离：距离(cm) = 高电平时间(μs) × 0.034 / 2

四、核心代码片段

下面这段是超声波驱动的核心逻辑，包含 Trig 触发、CTIMER 捕获中断处理和距离计算：

static void HCSR04_TriggerMeasurement(void)
{
    s_risingCapture = 0U;
    s_pulseWidthTicks = 0U;
    s_hcsr04State = kHcsr04WaitingForRise;

    CTIMER_StopTimer(HCSR04_CAPTURE_TIMER);
    CTIMER_Reset(HCSR04_CAPTURE_TIMER);
    CTIMER_ClearStatusFlags(HCSR04_CAPTURE_TIMER,
                            HCSR04_TIMEOUT_FLAG | HCSR04_CAPTURE_FLAG);
    CTIMER_StartTimer(HCSR04_CAPTURE_TIMER);

    GPIO_PinWrite(HCSR04_TRIGGER_GPIO, HCSR04_TRIGGER_PIN, 1U);
    SDK_DelayAtLeastUs(10U, SystemCoreClock);
    GPIO_PinWrite(HCSR04_TRIGGER_GPIO, HCSR04_TRIGGER_PIN, 0U);
}

/* Called from the CTIMER0 driver callback for Match 0. */
void TimeOut(uint32_t flags)
{
    if (((flags & HCSR04_TIMEOUT_FLAG) != 0U) &&
        ((s_hcsr04State == kHcsr04WaitingForRise) ||
         (s_hcsr04State == kHcsr04WaitingForFall)))
    {
        s_hcsr04State = kHcsr04TimedOut;
        CTIMER_StopTimer(HCSR04_CAPTURE_TIMER);
    }
}

/* Called from the CTIMER0 driver callback for Capture 0 (both edges). */
void HCSR04_Edge(uint32_t flags)
{
    uint32_t capture;

    if (((flags & HCSR04_CAPTURE_FLAG) == 0U) ||
        ((s_hcsr04State != kHcsr04WaitingForRise) &&
         (s_hcsr04State != kHcsr04WaitingForFall)))
    {
        return;
    }

    capture = CTIMER_GetCaptureValue(HCSR04_CAPTURE_TIMER, HCSR04_CAPTURE_CHANNEL);
    if (s_hcsr04State == kHcsr04WaitingForRise)
    {
        s_risingCapture = capture;
        s_hcsr04State = kHcsr04WaitingForFall;
    }
    else
    {
        s_pulseWidthTicks = capture - s_risingCapture;
        s_hcsr04State = kHcsr04Complete;
        CTIMER_StopTimer(HCSR04_CAPTURE_TIMER);
    }
}

主循环里就是每 200 ms 调用一次 ultra_start_measure()，然后等 ULTRA_MEASURE_DONE 状态，算出距离后 printf 到串口：

HCSR04_TriggerMeasurement();

        /* Keep a 200 ms trigger period; CTIMER interrupts handle capture/timeout. */
        SDK_DelayAtLeastUs(HCSR04_MEASURE_INTERVAL_US, SystemCoreClock);

        /* Fail safe if the expected 30 ms match interrupt did not arrive. */
        if ((s_hcsr04State == kHcsr04WaitingForRise) ||
            (s_hcsr04State == kHcsr04WaitingForFall))
        {
            CTIMER_StopTimer(HCSR04_CAPTURE_TIMER);
            s_hcsr04State = kHcsr04TimedOut;
        }

        if (s_hcsr04State == kHcsr04Complete)
        {
            /* distance in tenths of a centimeter: ticks * 343 / 192,000 */
            uint32_t distanceTenthsCm = (s_pulseWidthTicks * 343U) / 192000U;
            PRINTF("Echo pulse: %u ticks, distance: %u.%u cm\r\n",
                   (unsigned int)s_pulseWidthTicks,
                   (unsigned int)(distanceTenthsCm / 10U),
                   (unsigned int)(distanceTenthsCm % 10U));
        }
        else
        {
            PRINTF("HCSR04 timeout (>30 ms)\r\n");
        }

五、验证结果

▲ 串口回显的测距数据

八、下一步计划

超声波驱动已经跑通，串口数据也稳定了，下一步就该接 LCD 屏幕了。

过程帖就到这里，成果帖见～