任务信号量UCOS篇9

Posted:   2020-09-04

Status:   Completed

Tags :   STM32 RTOS UCOS

Categories :   STM32 RTOS UCOS

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任务信号量代替二值信号量

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#include "os.h"
#include "lib_ascii.h"
#include "lib_math.h"
#include "lib_mem.h"
#include "lib_str.h"
#include "app_cfg.h"
#include "my_gpio.h"
#include "my_usart.h"


/*
*********************************************************************************************************
*                                                 TCB
*********************************************************************************************************
*/
static  OS_TCB   AppTaskStartTCB;

static  OS_TCB   AppTaskPostTCB;
static  OS_TCB   AppTaskPendTCB;

/*
*********************************************************************************************************
*                                                STACKS
*********************************************************************************************************
*/
static  CPU_STK  AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

static  CPU_STK  AppTaskPostStk [ APP_TASK_STK_SIZE ];
static  CPU_STK  AppTaskPendStk [ APP_TASK_STK_SIZE ];


/*
*********************************************************************************************************
*                                         FUNCTION PROTOTYPES
*********************************************************************************************************
*/
static  void  AppTaskStart(void *p_arg);

static  void  AppTaskPost   ( void * p_arg );
static  void  AppTaskPend   ( void * p_arg );

static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
int main(void)
{
    OS_ERR  err;

    OSInit(&err);

    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskStartTCB,                /* Create the start task                                */
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Start",
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskStart,
                 (void       *) 0,
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_START_PRIO,
                 (CPU_STK    *)&AppTaskStartStk[0],
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE / 10,
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE,
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,
                 (OS_TICK     ) 0u,
                 (void       *) 0,
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
                 (OS_ERR     *)&err);

    OSStart(&err);

    while(1);
}

/**
 * @brief  板级外设初始化,所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
 * @param  无
 * @retval 无
 */
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4,即4bit都用来表示抢占优先级,范围为:0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可,以后如果有其他的任务需要用到中断,
     * 都统一用这个优先级分组,千万不要再分组,切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );

    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();

    /* 串口初始化	*/
    USART_Config();
    /* 按键初始化 */
    Key_GPIO_Config();
}
/**
 * @brief  初始化和任务创建
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskStart(void *p_arg)
{
    OS_ERR      err;
    BSP_Init();
    CPU_Init();
    OS_CPU_SysTickInit(SystemCoreClock/OSCfg_TickRate_Hz);
    Mem_Init();
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
    OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif
#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN
    CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif
    /* 创建 AppTaskPost 任务 */
    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskPostTCB,                             //任务控制块地址
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Post",                             //任务名称
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskPost,                                //任务函数
                 (void       *) 0,                                          //传递给任务函数(形参p_arg)的实参
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_PRIO,                         //任务的优先级
                 (CPU_STK    *)&AppTaskPostStk[0],                          //任务堆栈的基地址
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE / 10,                //任务堆栈空间剩下1/10时限制其增长
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE,                     //任务堆栈空间(单位:sizeof(CPU_STK))
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,                                         //任务可接收的最大消息数
                 (OS_TICK     ) 0u,                                         //任务的时间片节拍数(0表默认值OSCfg_TickRate_Hz/10)
                 (void       *) 0,                                          //任务扩展(0表不扩展)
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), //任务选项
                 (OS_ERR     *)&err);                                       //返回错误类型                              //返回错误类型
    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskPendTCB,                             //任务控制块地址
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Pend",                             //任务名称
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskPend,                                //任务函数
                 (void       *) 0,                                          //传递给任务函数(形参p_arg)的实参
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_PRIO,                         //任务的优先级
                 (CPU_STK    *)&AppTaskPendStk[0],                          //任务堆栈的基地址
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE / 10,                //任务堆栈空间剩下1/10时限制其增长
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE,                     //任务堆栈空间(单位:sizeof(CPU_STK))
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,                                         //任务可接收的最大消息数
                 (OS_TICK     ) 0u,                                         //任务的时间片节拍数(0表默认值OSCfg_TickRate_Hz/10)
                 (void       *) 0,                                          //任务扩展(0表不扩展)
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), //任务选项
                 (OS_ERR     *)&err);
    OSTaskDel ( & AppTaskStartTCB, & err );
}

/**
 * @brief  Post任务主体
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskPost ( void * p_arg )
{
    OS_ERR      err;
    (void)p_arg;
    while (DEF_TRUE) {                                                         //任务体
        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY1被按下
        {
            printf("post \n");
            /* 发布任务信号量 */
            OSTaskSemPost((OS_TCB  *)&AppTaskPendTCB,                              //目标任务
                          (OS_OPT   )OS_OPT_POST_NONE,                             //没选项要求
                          (OS_ERR  *)&err);                                        //返回错误类型

        }
        OSTimeDlyHMSM ( 0, 0, 0, 20, OS_OPT_TIME_DLY, & err );                   //每20ms扫描一次

    }
}
/**
 * @brief  Pend任务主体
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskPend ( void * p_arg )
{
	OS_ERR         err;
	CPU_TS         ts;
	CPU_SR_ALLOC();
	(void)p_arg;			
	while (DEF_TRUE) {                                  //任务体
		/* 阻塞任务,直到KEY1被按下 */
		OSTaskSemPend ((OS_TICK   )0,                     //无期限等待
									 (OS_OPT    )OS_OPT_PEND_BLOCKING,  //如果信号量不可用就等待
									 (CPU_TS   *)&ts,                   //获取信号量被发布的时间戳
									 (OS_ERR   *)&err);                 //返回错误类型
		
		ts = OS_TS_GET() - ts;                            //计算信号量从发布到接收的时间差
		
		LED1_TOGGLE;                                //切换LED1的亮灭状态
		
		OS_CRITICAL_ENTER();                              //进入临界段,避免串口打印被打断

		printf ( "time:%dus\n\n", 
						ts / ( SystemCoreClock / 1000000 ) );        
		
		OS_CRITICAL_EXIT();                               //退出临界段
		
	}
	
}
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void  CPU_TS_TmrInit (void)
{
    CoreDebug->DEMCR|=CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
    DWT->CYCCNT=0;
    DWT->CTRL|=DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
    CPU_TS_TmrFreqSet(SystemCoreClock);
}
CPU_TS_TMR  CPU_TS_TmrRd (void)
{
    return DWT->CYCCNT;
}
#endif

调试

  • 编译下载到开发板
  • 按下开发版的KEY1释放二值信息
  • 在串口助手中可以看到接收到消息

任务信号量代替计数信号量

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#include "os.h"
#include "lib_ascii.h"
#include "lib_math.h"
#include "lib_mem.h"
#include "lib_str.h"
#include "app_cfg.h"
#include "my_gpio.h"
#include "my_usart.h"


/*
*********************************************************************************************************
*                                                 TCB
*********************************************************************************************************
*/
static  OS_TCB   AppTaskStartTCB;

static  OS_TCB   AppTaskPostTCB;
static  OS_TCB   AppTaskPendTCB;

/*
*********************************************************************************************************
*                                                STACKS
*********************************************************************************************************
*/
static  CPU_STK  AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

static  CPU_STK  AppTaskPostStk [ APP_TASK_STK_SIZE ];
static  CPU_STK  AppTaskPendStk [ APP_TASK_STK_SIZE ];


/*
*********************************************************************************************************
*                                         FUNCTION PROTOTYPES
*********************************************************************************************************
*/
static  void  AppTaskStart(void *p_arg);

static  void  AppTaskPost   ( void * p_arg );
static  void  AppTaskPend   ( void * p_arg );

static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
int main(void)
{
    OS_ERR  err;

    OSInit(&err);

    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskStartTCB,                /* Create the start task                                */
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Start",
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskStart,
                 (void       *) 0,
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_START_PRIO,
                 (CPU_STK    *)&AppTaskStartStk[0],
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE / 10,
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_START_STK_SIZE,
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,
                 (OS_TICK     ) 0u,
                 (void       *) 0,
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
                 (OS_ERR     *)&err);

    OSStart(&err);

    while(1);
}

/**
 * @brief  板级外设初始化,所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
 * @param  无
 * @retval 无
 */
static void BSP_Init(void)
{
    /*
     * STM32中断优先级分组为4,即4bit都用来表示抢占优先级,范围为:0~15
     * 优先级分组只需要分组一次即可,以后如果有其他的任务需要用到中断,
     * 都统一用这个优先级分组,千万不要再分组,切忌。
     */
    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );

    /* LED 初始化 */
    LED_GPIO_Config();

    /* 串口初始化	*/
    USART_Config();
    /* 按键初始化 */
    Key_GPIO_Config();
}
/**
 * @brief  初始化和任务创建
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskStart(void *p_arg)
{
    OS_ERR      err;
    BSP_Init();
    CPU_Init();
    OS_CPU_SysTickInit(SystemCoreClock/OSCfg_TickRate_Hz);
    Mem_Init();
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
    OSStatTaskCPUUsageInit(&err);                               /* Compute CPU capacity with no task running            */
#endif
#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN
    CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif
    /* 创建 AppTaskPost 任务 */
    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskPostTCB,                             //任务控制块地址
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Post",                             //任务名称
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskPost,                                //任务函数
                 (void       *) 0,                                          //传递给任务函数(形参p_arg)的实参
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_PRIO,                         //任务的优先级
                 (CPU_STK    *)&AppTaskPostStk[0],                          //任务堆栈的基地址
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE / 10,                //任务堆栈空间剩下1/10时限制其增长
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE,                     //任务堆栈空间(单位:sizeof(CPU_STK))
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,                                         //任务可接收的最大消息数
                 (OS_TICK     ) 0u,                                         //任务的时间片节拍数(0表默认值OSCfg_TickRate_Hz/10)
                 (void       *) 0,                                          //任务扩展(0表不扩展)
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), //任务选项
                 (OS_ERR     *)&err);                                       //返回错误类型                              //返回错误类型
    OSTaskCreate((OS_TCB     *)&AppTaskPendTCB,                             //任务控制块地址
                 (CPU_CHAR   *)"App Task Pend",                             //任务名称
                 (OS_TASK_PTR ) AppTaskPend,                                //任务函数
                 (void       *) 0,                                          //传递给任务函数(形参p_arg)的实参
                 (OS_PRIO     ) APP_TASK_PRIO,                         //任务的优先级
                 (CPU_STK    *)&AppTaskPendStk[0],                          //任务堆栈的基地址
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE / 10,                //任务堆栈空间剩下1/10时限制其增长
                 (CPU_STK_SIZE) APP_TASK_STK_SIZE,                     //任务堆栈空间(单位:sizeof(CPU_STK))
                 (OS_MSG_QTY  ) 5u,                                         //任务可接收的最大消息数
                 (OS_TICK     ) 0u,                                         //任务的时间片节拍数(0表默认值OSCfg_TickRate_Hz/10)
                 (void       *) 0,                                          //任务扩展(0表不扩展)
                 (OS_OPT      )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), //任务选项
                 (OS_ERR     *)&err);
    OSTaskDel ( & AppTaskStartTCB, & err );
}

/**
 * @brief  Post任务主体
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskPost ( void * p_arg )
{
    OS_ERR      err;
    OS_SEM_CTR  ctr;
    CPU_SR_ALLOC();
    (void)p_arg;
    while (DEF_TRUE) {                                                         //任务体
        if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY1被按下
        {
            printf("post \n");
            /* 发布任务信号量 */
            ctr=OSTaskSemPost((OS_TCB  *)&AppTaskPendTCB,                              //目标任务
                              (OS_OPT   )OS_OPT_POST_NONE,                             //没选项要求
                              (OS_ERR  *)&err);                                        //返回错误类型
            LED2_TOGGLE;
            OS_CRITICAL_ENTER();                              //进入临界段,避免串口打印被打断

            printf( "KEY2 Press,%d\n",ctr);

            OS_CRITICAL_EXIT();                               //退出临界段
        }
        OSTimeDlyHMSM ( 0, 0, 0, 20, OS_OPT_TIME_DLY, & err );                   //每20ms扫描一次
    }
}
/**
 * @brief  Pend任务主体
 * @param  p_arg 参数
 * @retval 无
 */
static  void  AppTaskPend ( void * p_arg )
{
    OS_ERR         err;
    CPU_SR_ALLOC();
    OS_SEM_CTR    ctr;//当前任务信号量计数
    (void)p_arg;
    while (DEF_TRUE) {                                  //任务体
        if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON ) //如果KEY2被按下
        {
            ctr = OSTaskSemPend ((OS_TICK   )0,                     //不等待
                                 (OS_OPT    )OS_OPT_PEND_NON_BLOCKING,  //不等待
                                 (CPU_TS   *)0,                   //获取信号量被发布的时间戳
                                 (OS_ERR   *)&err);                 //返回错误类型

            LED1_TOGGLE;                                //切换LED1的亮灭状态

            OS_CRITICAL_ENTER();                              //进入临界段,避免串口打印被打断

            if(OS_ERR_NONE == err)
                printf( "KEY1 Press%d\n", ctr);
            else
                printf("Key1 Press fail\n");

            OS_CRITICAL_EXIT();                               //退出临界段
        }
        OSTimeDlyHMSM ( 0, 0, 0, 20, OS_OPT_TIME_DLY, & err );
    }

}
#if (CPU_CFG_TS_TMR_EN == DEF_ENABLED)
void  CPU_TS_TmrInit (void)
{
    CoreDebug->DEMCR|=CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
    DWT->CYCCNT=0;
    DWT->CTRL|=DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
    CPU_TS_TmrFreqSet(SystemCoreClock);
}
CPU_TS_TMR  CPU_TS_TmrRd (void)
{
    return DWT->CYCCNT;
}
#endif

调试

  • 编译下载到开发板
  • 按下开发版的KEY1获取信号量,按下KEY2 按键释放信号量
  • 在串口助手中可以看到接收到消息