我们在stm32f103c8t6单片机上验证RTOS中事件标志组API函数的功能,利用stm32cube进行RTOS的配置。裸机的时钟源默认是 SysTick,但是开启 FreeRTOS 后,FreeRTOS会占用 SysTick (用来生成1ms 定时,用于任务调度),所以我们开启TIM2当做裸机的时钟源,为其他总线提供另外的时钟源。
验证的功能比较简单,这里我们依旧选择V1 版本的内核的,但是这个版本没办法自己创建事件,但是我们可以手动创建。
1.验证思路
创建2个任务:Task1,Task2。
任务要求如下:
Task1:如果按下KEY1,则将第0位置1;如果按下KEY2,则将第1位置1。Task2:如果KEY1和KEY2都按下,等待事件标志位成功,返回等待到的事件标志位;等待事件标志位 失败,返回事件组中的事件标志位。
2.需要用到的函数
创建事件标志组
EventGroupHandle_t xEventGroupCreate( void );
返回值: 成功,返回对应事件标志组的句柄; 失败,返回 NULL 。
设置事件标志位
EventBits_t xEventGroupSetBits(EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToSet );
xEventGroup:对应事件组句柄。
uxBitsToSet:指定要在事件组中设置的一个或多个位的按位值。
返回值:设置之后事件组中的事件标志位值。
.等待事件标志位
EventBits_t xEventGroupWaitBits( const EventGroupHandle_t xEventGroup, const EventBits_t uxBitsToWaitFor, const BaseType_t xClearOnExit, const BaseType_t xWaitForAllBits, TickType_t xTicksToWait );
xEventGroup:对应的事件标志组句柄
uxBitsToWaitFor:指定事件组中要等待的一个或多个事件位的按位值
xClearOnExit:pdTRUE——清除对应事件位,pdFALSE——不清除
xWaitForAllBits:pdTRUE——所有等待事件位全为1(逻辑与),pdFALSE——等待的事件位有一个为1(逻辑或)
xTicksToWait:超时
返回值:等待的事件标志位值:等待事件标志位成功,返回等待到的事件标志位 其他值:等待事件标志位 失败,返回事件组中的事件标志位
这里要说明一下,等待事件标志位函数有清除标志位的功能,但是他清除标志位是发生在等待事件标志位成功后,而不是一上来就给事件清零。所以大家不要有什么误解,这个到后面的现象里我会给大家解释。
SYS
RCC
GPIO
PA0对应按键1,PA1对应按键2;PB8对应LED1,PB9对应LED2
RTOS
在Tasks and Queues中配置我们的2个任务
其实就是相当于stm32cube帮我们调用了并封装了xTaskCreate()函数。
两个任务的名字分别是
Task1,Task2;
四个任务的入口函数名字分别是
StartTask1,StartTask2;
其余配置相同,如下图
usart.c
#include "stdio.h"
int fputc(int ch, FILE *f)
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
同时打开“魔术棒”,勾选Use MicroLIB,点击OK。这样就可以进行串口打印了。
freertos.c
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Variables */
EventGroupHandle_t GroupHandle_t;
/* USER CODE END Variables */
osThreadId TaskKEY1Handle;
osThreadId TaskKEY2Handle;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */
/* USER CODE END FunctionPrototypes */
void StartKEY1(void const * argument);
void StartKEY2(void const * argument);
void MX_FREERTOS_Init(void); /* (MISRA C 2004 rule 8.1) */
/* GetIdleTaskMemory prototype (linked to static allocation support) */
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize );
/* USER CODE BEGIN GET_IDLE_TASK_MEMORY */
static StaticTask_t xIdleTaskTCBBuffer;
static StackType_t xIdleStack[configMINIMAL_STACK_SIZE];
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize )
{
*ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCBBuffer;
*ppxIdleTaskStackBuffer = &xIdleStack[0];
*pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;
/* place for user code */
}
/* USER CODE END GET_IDLE_TASK_MEMORY */
/**
* @brief FreeRTOS initialization
* @param None
* @retval None
*/
void MX_FREERTOS_Init(void) {
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* USER CODE BEGIN RTOS_MUTEX */
/* add mutexes, ... */
/* USER CODE END RTOS_MUTEX */
/* USER CODE BEGIN RTOS_SEMAPHORES */
/* add semaphores, ... */
/* USER CODE END RTOS_SEMAPHORES */
/* USER CODE BEGIN RTOS_TIMERS */
/* start timers, add new ones, ... */
/* USER CODE END RTOS_TIMERS */
/* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */
/* add queues, ... */
/* USER CODE END RTOS_QUEUES */
/* Create the thread(s) */
/* definition and creation of TaskKEY1 */
osThreadDef(TaskKEY1, StartKEY1, osPriorityNormal, 0, 128);
TaskKEY1Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY1), NULL);
/* definition and creation of TaskKEY2 */
osThreadDef(TaskKEY2, StartKEY2, osPriorityNormal, 0, 128);
TaskKEY2Handle = osThreadCreate(osThread(TaskKEY2), NULL);
/* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
GroupHandle_t=xEventGroupCreate();
/* add threads, ... */
/* USER CODE END RTOS_THREADS */
}
/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY1 */
/**
* @brief Function implementing the TaskKEY1 thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartKEY1 */
void StartKEY1(void const * argument)
{
/* USER CODE BEGIN StartKEY1 */
/* Infinite loop */
for(;;)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
{
osDelay(20);//软件消除按键抖动
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
{
xEventGroupSetBits(GroupHandle_t,0x01);
}
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);
}
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
{
osDelay(20);//软件消除按键抖动
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
{
xEventGroupSetBits(GroupHandle_t,0x02);
}
while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);
}
osDelay(10);
}
/* USER CODE END StartKEY1 */
}
/* USER CODE BEGIN Header_StartKEY2 */
/**
* @brief Function implementing the TaskKEY2 thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartKEY2 */
void StartKEY2(void const * argument)
{
/* USER CODE BEGIN StartKEY2 */
EventBits_t event_bit;
/* Infinite loop */
for(;;)
{
event_bit=xEventGroupWaitBits(GroupHandle_t,0x01 | 0x02,pdTRUE,pdTRUE,1000);
printf("返回值%d\r\n",event_bit);
osDelay(10);
}
/* USER CODE END StartKEY2 */
}
首先创建事件函数的返回句柄GroupHandle_t,作为全局变量,类型和创建事件函数的返回值保持一致,即EventGroupHandle_t 。
接着在StartKEY1()里,当我们判断KEY1按下时,我们调用设置事件标志位函数xEventGroupSetBits(GroupHandle_t,0x01);将第0位设置为1。当我们判断KEY2按下时,我们调用设置事件标志位函数xEventGroupSetBits(GroupHandle_t,0x02);将第1位设置为1。
下面细说 等待事件标志位函数
xEventGroupWaitBits(GroupHandle_t,0x01 | 0x02,pdTRUE,pdTRUE,100)
第一个参数xEventGroup:对应的事件标志组句柄,也就是我们自己定义的全局变量GroupHandle_t
第二个参数uxBitsToWaitFor:指定事件组中要等待的一个或多个事件位的按位值,在我们的程序里,我们写的是第0位和第1位,写法是0x01 | 0x02。“|”的作用就相当于与英语中的and
第三个参数xClearOnExit:pdTRUE——清除对应事件位,pdFALSE——不清除。如果你选择pdTRUE,注意这里的清除是发生在等待事件标志位成功。要不然你想想,这别还在循环的不断积累状态,结果你倒好,刚来一个状态,你给清0了,这合适吗?这不合适,所以清0一定是等到等待事件标志位成功才发生的。
第四个参数xWaitForAllBits:pdTRUE——所有等待事件位全为1(逻辑与),pdFALSE——等待的事件位有一个为1(逻辑或)。意思就是如果你选pdTRUE,那么你选择的标志位必须都为1,才可以让等待事件标志位成功;如果你选择的是pdFALSE,那么你选择的标志位只要有一个是1,就可以让等待事件标志位成功。
第五个参数xTicksToWait:自己设置的阻塞时间,最大可以设置为portMAX_DELAY,就是直到事件标志位成功才结束阻塞。
这个函数的返回值也是情况的
如果你在第四个参数里选择pdTRUE
那么如果你等待事件标志位成功,返回等待到的事件标志位;等待事件标志位失败,返回事件组中的事件标志位。
以我们的程序为例,我们的第0位是0x01,第一位是0x02,若等待事件标志位成功,则返回两个位的和,即0x01+0x02=0x03,对应十进制也就是3,同时将所有你所选的标志位清0。
如果等待事件标志位失败,比如你只按下KEY1,则返回0x01,也就是1;如果你只按下KEY2,则返回0x02,也就是2。
如果你在第四个参数里选择pdFALSE
那么无论你按下KEY1还是KEY2,都可以成功返回,同时会将对应的标志位清0。
下图是等待事件标志位函数的第四个参数为pdTRUE时的情况,和我们的分析是一样的。当我只按下KEY1时,返回失败等待事件标志位,1;同时该标志位并没有清零,当我再按下KEY2后,返回成功等待事件标志位,3;同时所有选择的标志位都清零。当我只按下KEY2时,返回失败等待事件标志位,2;同时该标志位并没有清零,当我再按下KEY1后,返回成功等待事件标志位,3;同时所有选择的标志位都清零。
下图是等待事件标志位函数的第四个参数为pdFALSE时的情况,和我们的分析是一样的。
当我只按下KEY1或只按下KEY2时,返回成功等待事件标志位,1或者2;同时该标志位清零。