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瑞薩RA產(chǎn)品家族初學(xué)者指南-第9章(2)

瑞薩MCU小百科 ? 來源:未知 ? 2022-11-15 12:15 ? 次閱讀


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9. 使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)


本章目錄

  1. 線程、信號(hào)量和隊(duì)列

  2. 使用e2 studio將線程添加到FreeRTOS


9.2 使用e2 studio將線程添加到FreeRTOS中

接下來,只需要執(zhí)行幾個(gè)步驟,即可編譯和下載程序。


添加信號(hào)量。請(qǐng)?jiān)?span style="color: rgb(136, 133, 242);box-sizing: border-box;">LED Thread Objects”(LED線程對(duì)象)窗格中單擊“New Object”(新對(duì)象)按鈕。如果看到的不是此窗格,而是“HAL/Common Objects”(HAL/通用對(duì)象)窗格,則突出顯示“Threads”(線程)窗格中的“LED Thread”(LED線程),隨即將顯示此窗格。

添加一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)量,我們需要在按下按鈕時(shí)通知LED線程。將信號(hào)量的“Symbol”(符號(hào))屬性更改為g_s1_semaphore,并將“Memory Allocation”(存儲(chǔ)器分配)保留為“Static”(靜態(tài))。現(xiàn)在,F(xiàn)SP配置器中的“Stacks”(堆)選項(xiàng)卡的外觀應(yīng)類似于圖9-5。


圖9-5:這是添加LED線程和信號(hào)量后“Stacks”(堆)選項(xiàng)卡應(yīng)呈現(xiàn)的外觀


FSP配置器中的最后一步是將S1連接的I/O引腳配置為IRQ10輸入。為此,請(qǐng)激活配置器中的Pins”(引腳)選項(xiàng)卡,展開“Ports → P0”端口 → P0),然后選擇P005。在RA6M4評(píng)估板上,這是S1連接的端口。在右側(cè)的“Pin Configuration”(引腳配置)窗格中,為其指定符號(hào)名稱S1,并確保其他設(shè)置與圖9-6中的設(shè)置相同。通常,配置器應(yīng)該已為您完成了相關(guān)設(shè)置。如果沒有完成,請(qǐng)相應(yīng)調(diào)整。請(qǐng)注意,右側(cè)的封裝查看器將突出顯示引腳135/P005,這樣便可獲得引腳位置的圖形參考。


圖9-6:應(yīng)已為IRQ10正確配置了端口P005


完成此操作后,即完成了配置器中的設(shè)置。保存更改,然后單擊其頂部的“Generate Project Content”(生成項(xiàng)目內(nèi)容)圖標(biāo)以創(chuàng)建必要的文件、文件夾和設(shè)置。


需要執(zhí)行的最后一項(xiàng)任務(wù)是添加初始化Leds結(jié)構(gòu)體所需的代碼,編寫幾行代碼來切換LED并讀取信號(hào)量,然后創(chuàng)建將設(shè)置信號(hào)量的回調(diào)函數(shù)。可以在本章末尾查看完整代碼。


由于我們正在使用LED線處理按鈕和切換LED,因此本次需要將相關(guān)代碼添加到led_thread_entry.c文件中。在“Project Explorer”(項(xiàng)目資源管理器)中雙擊文件名以在編輯器中將其打開。如果未顯示文件,請(qǐng)展開項(xiàng)目文件夾,然后展開src目錄。與第8章中的練習(xí)一樣,為LED添加結(jié)構(gòu)體并對(duì)其進(jìn)行初始化。需要定義LED2所連I/O引腳的電平的另一個(gè)變量。將其命名為led_level。該變量的類型需要采用ioport_level_t,并且應(yīng)初始化為IOPORT_LEVEL_HIGH(在EK-RA6M4上,“高”電平對(duì)應(yīng)于“開啟”)。


下一步將是打開并啟用連接到板上S1的IRQ10。為此,請(qǐng)使用IRQ FSP驅(qū)動(dòng)程序的打開和使能功能。完成后,初始化即完成。



while(1)循環(huán)內(nèi)部,需要添加一些語句并刪除vTaskDelay(1); 語句。先使用函數(shù)調(diào)用將led_level的值寫入LED2的I/O引腳的輸出寄存器,然后執(zhí)行相關(guān)語句切換該引腳的電平。有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。自行實(shí)現(xiàn),回顧第8章的練習(xí)或查看本章結(jié)尾的代碼。不要忘記e2 studio的智能手冊(cè)功能,它會(huì)提供很大幫助!


While(1)循環(huán)中的最后一條語句是調(diào)用xSemaphoreTake(),將信號(hào)量的地址和常量portMAX_DELAY作為參數(shù)。后一個(gè)參數(shù)將通知RTOS無限期地暫停線程,直到從IRQ 10中斷服務(wù)程序調(diào)用的回調(diào)函數(shù)中釋放信號(hào)量為止。


最后要執(zhí)行的操作是添加回調(diào)函數(shù)本身。該函數(shù)應(yīng)盡可能短,因?yàn)樗鼘⒃谥袛喾?wù)程序的上下文中執(zhí)行。編寫此函數(shù)十分簡(jiǎn)單:只需轉(zhuǎn)到“Project Explorer”(項(xiàng)目資源管理器)中的“Developer Assistance → LED Thread → g_external_irq10 External IRQ Driver on r_icu”(開發(fā)人員幫助 → LED線程 → r_icu 上的g_external_irq10外部IRQ驅(qū)動(dòng)程序),然后將所出現(xiàn)列表末尾的回調(diào)函數(shù)定義拖放到源文件中。



在回調(diào)函數(shù)內(nèi),添加以下兩行代碼:



第一行中的宏將告知編譯器回調(diào)函數(shù)不使用參數(shù)p_args,從而避免編譯器發(fā)出警告,而第二行中的宏則在每次按下按鈕S1時(shí)釋放信號(hào)量。注意,必須使用give系列函數(shù)的中斷保存版本,因?yàn)榇撕瘮?shù)調(diào)用發(fā)生在ISR的上下文內(nèi)。此調(diào)用的第二個(gè)參數(shù)是*pxHigherPriorityTaskWoken。如果可能有一個(gè)或多個(gè)任務(wù)由于信號(hào)量發(fā)生阻塞并等待該信號(hào)量變?yōu)榭捎脿顟B(tài),并且其中一個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于發(fā)生中斷時(shí)執(zhí)行的任務(wù),則此參數(shù)將在調(diào)用xSemaphoreGiveFromISR()后變?yōu)閠rue。在這種情況下,應(yīng)在退出中斷之前執(zhí)行上下文切換。由于在我們的示例中,沒有其他任務(wù)依賴于此信號(hào)量,因此可以將此參數(shù)設(shè)置為NULL


完成所有代碼編寫后,單擊“Build”(編譯)圖標(biāo)(“錘子”),編譯項(xiàng)目。如果編譯后存在錯(cuò)誤,請(qǐng)返回程序,借助“Problems”(問題)視圖中顯示的編譯器反饋修復(fù)問題。


如果項(xiàng)目編譯成功,請(qǐng)單擊“Debug”(調(diào)試)圖標(biāo)旁的小箭頭,選擇“Debug Configurations”(調(diào)試配置),然后展開“Renesas GDB Hardware Debugging”(瑞薩GDB硬件調(diào)試)。選擇MyRtosProject Debug_Flat,或者為項(xiàng)目指定的名稱,然后單擊“Debug”(調(diào)試)。這樣便可啟動(dòng)調(diào)試器。如果您需要更多相關(guān)信息,請(qǐng)回顧第8章中的相關(guān)部分。調(diào)試器啟動(dòng)并運(yùn)行后,單擊“Resume”(恢復(fù))兩次。現(xiàn)在程序正在執(zhí)行,每次按下EK上的S1時(shí),綠色LED2都相應(yīng)切換。


最后一點(diǎn):在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)執(zhí)行錯(cuò)誤檢查以確保程序正確運(yùn)行。為了清楚和簡(jiǎn)潔起見,本示例中將其省略。



您已成功完成本練習(xí)!


本章要點(diǎn):

  • 通過使用全面的API,可以輕松使用FSP的各個(gè)函數(shù)。

  • FSP將處理大多數(shù)與用戶代碼無關(guān)的內(nèi)容。

  • 使用FreeRTOS十分簡(jiǎn)單,因?yàn)镕SP配置器的使用非常直觀,添加線程和信號(hào)量也相當(dāng)輕松。


第9章 結(jié)束


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科技讓生活更輕松,致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來。作為全球微控制器供應(yīng)商,瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬電源及連接方面的專業(yè)知識(shí),提供完整的半導(dǎo)體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上市,賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備改善人們的工作和生活方式。

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