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cubeMX + FreeRTOS 第一篇 创建任务实现3个LED不同频闪烁

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leoyk 发布时间:2018-5-21 19:55
本帖最后由 leoyk 于 2018-5-22 08:28 编辑
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( b( N( T; E3 P    首先感谢论坛给的机会。    今天的实验内容是使用cubeMX配置freeRTOS,创建3个任务使NUCLEO-L496ZG上的三个LED实现不同频率的闪烁。: ?  H. g' [2 o2 @+ q

# y; ~6 F4 ~2 `# Y6 X. J4 R( _8 D    这是未使用RTOS实现的流水灯效果 https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-615434-1-1.html ,典型的单线程应用。在时间敏感的应用中,单线程的程序必须等待整个程序运行完或者中断发生才能再次运行,实时性较弱。今天采用的freeRTOS是实时操作系统之一,特点是多线程,采用“轮换”的方式实现“并行”的效果,操作系统内可以建立任务,每个任务都可以认为自己完全占有着cpu,这样整个系统的灵活性就会非常强。今天使用cubeMX简单配置MCU实现多线程的效果。
$ U: v( f; y8 l# m% G1.使用cubeMX创建一个新的工程,本文选择STM32L496ZG主控
& ~5 B" {9 w5 ~9 S2 ]# Q% R$ | 9f4cc26cb7a706ceef4610d1bfb9bbc.png : @) V. p: W2 ~- S
2.如图,配置三个LED所接引脚为输出模式,并标注好名称,注意:LD1-->PC7(初始硬件状态下)' H4 I1 q3 f9 F: e/ F; I4 t( i" I
53b8c1ec2cb528643d918e21cb18e60.png + E" T% b2 E/ @* o
1.png
: w& C7 F6 G3 P  g* U3.配置系统HCLK为72M,这里告诉我们最高可以设置为80Mhz(振荡器HSI 16Mhz)# I# Z, C: k7 S6 \9 Y
f0707e1906b2fd0c54a51b077833a74.png ' O2 s9 K# b5 p& f) e( [- `; O
4.勾选FreeRTOS
, K( T3 V) @5 \9 p 766e751c4a0a582e87b70b5c9d3f742.png
+ b& y' Z* R- P1 Y1 s) c5.点击配置界面的FreeRTOS出现具体配置界面,本文只配置tasks & queues
5 Q/ p' C: C2 d- Y. m% H: J, T7 C" {7 ] c9c644905ffa0f955f0b5d4bcf7515a.png
1 q: b, z$ W1 v! s7 S6.双击初始的task进行配置
! U+ a% A; B! ~: e 9e615b7cce9786b71f7c046bd529519.png   ~( X  Q. r0 K3 q
7.修改任务名称、任务函数并配置优先级为belowNormal5 p7 k7 V$ h) J; N6 d- b0 X5 f
205fd000d54b83ebf3b780ea0cb036f.png ( k& {" L- g3 n( w
8.点击add增加两个新的任务分别控制LD2和LD3,注意他们的优先级分别为normal和beyondNormal,优先级是可以自定义的,本文仅仅是将三个任务区分开来  T- j/ X1 z) J
a1ecc5de1038b0dc09ff13e36fd12dd.png 02b4db3d2b2dbc21104679f15537400.png
  G# d  n3 x9 D* F; J% i- @9.到现在,目测配置已经完成了,整个流程十分简洁,尝试生成模板,此处使用默认的设置,未将所有外设分.c.h存储
1 q. V0 c+ S/ C  i ff9863f13bf44b93be22936a0b34cd7.png " U, I+ K4 _& O( q( `$ V# T/ \: z
10.弹出错误,提示不建议使用systick作为timebase source,我在网上查到两条信息:1.可以在RCC内设置timebase source为定时器,2.(未验证)不需要处理这条信息,系统会自动分配。此处我们尝试使用TIM1
4 q$ d& V0 g: u 6dd4827177f0f9808da1e261f1f63a6.png - ?& L& A; l8 c. B! H

: ^. R9 P$ s% b! _& w' P$ H7 \* z& b 517b6c88c658190357bdf4ff819661f.png 4 Y# Y' f' h0 |- \3 X6 w; U
11.生成成功,打开文件,可以看到系统自动创建了三个任务名称(我们之前设置的名称),建立并开启了三个任务。& _2 b9 W" t" k# j. f# j# ]/ b  b
b683bf39bc1044a433efb943af72c62.png : x* @$ Y6 A3 E6 N4 i
167c92c04efdfb39bb40848ee5264b7.png
+ @1 j: Z5 }: C( [& b
1 Y! w1 t7 s$ J* s2 g- w cd1cebfccbd169c0dd8c3b4c8e9deac.png
/ l4 @. V( }, w& j12.此处提示理论上用户不要在下面的循环里写程序了,因为调度器已经开始了。; d" d3 f9 Q3 N2 ]' F
c187f906d64a9df23db380b8320a202.png
8 V5 T" J$ K- J) ]: W' K% I13.我们找到三个任务的函数,可以看到每个任务都是一个死循环,并且内部有一个延时。死循环是代表每个任务都可以认为自己是独占cpu的,延时是为了给其他任务一个执行的机会。如果不加延时就会导致调度器无法为其他任务分配资源,也就无法执行到了。! |7 J4 c6 m3 ]; T! ]
840f4fae4180eece688f99a35f37332.png & D: `+ i9 s; s/ o
14.分别在三个循环内写入不同频率的闪烁语句: O$ m" u% e/ w
39837ab1a533233bf36584ebfe6ba86.png + k, A; N9 ~& Z/ s; F* q
15.编译无误后上传,停止调试后可以观察到LD1看不到闪烁(100hz肉眼无法察觉闪烁),但亮度只有其他灯的一半,其他两个灯分别以10hz和1hz的频率闪烁,如果有示波器应该能清楚的验证开发板同时输出三种频率的方波。1 w2 y- C6 {4 S2 P
539014094576620497.jpg
+ _! R8 p+ g& o后记:每个任务都可以有自己的“初始化”即在任务内循环之上进行变量定义和初始化操作,不建议在程序内使用全局变量,因为在没有保护的情况下,全局变量有被意外改变的风险,程序之间可以通过邮箱和信号量来进行交互,下一篇再说。& h. t  l" ?/ `- G0 |) ]

% t5 p* d: P6 q. g
% o2 d. u: A9 J. R8 k1 P5 n- |7 h
收藏 5 评论7 发布时间:2018-5-21 19:55

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7个回答
pythonworld 回答时间:2018-5-26 08:08:05
很详细,入门必备!!!
xiaojie0513 回答时间:2018-5-30 10:19:26
很详细哦
king_lv 回答时间:2018-5-31 11:33:54
感谢楼主分享
emon 回答时间:2018-6-8 14:02:10
xiaojie0513 发表于 2018-5-30 10:19
# e& p1 m; @2 _- z很详细哦
4 I8 f: Y# V5 e2 K0 I! N
期待下一篇.......多谢!!
Lufie 回答时间:2018-8-6 17:52:16
藏不住的时光 回答时间:2019-4-16 15:59:19
谢谢,很好的内容!!!!
梁小梁 回答时间:2020-3-9 16:46:07
有生之年还能看到第二章

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