STM32超低功耗平台上的RTOS培训 - 实验2 中断和任务同步(信....

STM32超低功耗平台上的RTOS培训 -- 实验2 中断和任务同步(信....

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TLLED 发布时间：2018-4-17 10:26

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接上篇：STM32超低功耗平台上的RTOS培训 -- 实验1 任务创建
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FreeRTOS中断方式的二值信号量是实现中断函数与任务之间的同步。

程序任务框图:
下面是本程序实现中断函数与任务之间同步的框图：

   程序执行的条件：
> 创建两个任务：一个任务vAppStartTask()用于LED2指示灯闪烁；
                           一个任务prvAppButtonTask()用与等待中断后，通过串口发送按键次数；
> 二值信号量的初始值为0，按键中断调用xSemaphoreGiveFromISR();函数释放信号量。任务prvAppButtonTask()调用xSemaphoreTake()函数获取信号量资源。
执行过程描述：
> 任务vAppStartTask()用于LED2指示灯闪烁，和信号量之前没有关联；
> 任务prvAppButtonTask()运行过程中调用xSemaphoreTake()函数，由于信号量的初始值为0，没有信号量资源可用，任务prvAppButtonTask()由运行态进入到阻塞态，串口无数据输出。
> 按键后，发生外部中断，中断发生，中断程序中调用xSemaphoreGiveFromISR()函数，释放信号量资源，信号量数值加1，此时信号量计数值为1，任务prvAppButtonTask()由阻塞态进入就绪态，在调度器的作用下由就绪态进入到运行态。任务prvAppButtonTask()获得信号量后，信号量数值减1，此时信号量值又变成0。
> 再次循环执，任务prvAppButtonTask()由于没有信号量资源可用，再次进入阻塞态重复执行。

程序执行：
      > 板子上LD2闪烁
      > 串口输出数据：按一下板子上B1 USER按键，串口输出一帧数据。

程序相关的代码：为了便于查看有关信号量相关的函数位置，只截取程序中相关函数。

int main(void)
{
      HAL_Init();
      SystemClock_Config();
      __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); //Modified by ST MCU China Team, Added by JWR 2018.01.29

      /* Initialize LED */
      BSP_LED_Init(LED1);
      BSP_LED_Init(LED2);

      /* Initialize buttons */
      BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);

      /* Configure  Uart */
      BSP_Uart_Init();


      //vSemaphoreCreateBinary( xTestSemaphore );
      xTestSemaphore = xSemaphoreCreateBinary(); //创建二值信号量，首次创建信号量计数值为0
      xTaskCreate(
                  vAppStartTask,
                  "Start",
                  configMINIMAL_STACK_SIZE,
                  NULL,
                  Start_TASK_PRIORITY,
                  ( TaskHandle_t * ) NULL
                  );

      xTaskCreate(
                  prvAppButtonTask,
                  "ButTest",
                  configMINIMAL_STACK_SIZE,
                  ( void * ) NULL,
                  But_TEST_PRIORITY,
                  NULL
               );

      vTaskStartScheduler();
      for (;;);
}

/**
* @brief  Start a Task.
* @param  argument: Not used
* @retval None
*/
static void vAppStartTask( void *pvParameters )
{
      (void) pvParameters;

      for(;;)
      {
            BSP_LED_Toggle(LED2);
            vTaskDelay(200);
      }
}

/**
* @brief  Button Task.
* @param  argument: Not used
* @retval None
*/
static void prvAppButtonTask( void *pvParameters )
{
      configASSERT( xTestSemaphore ); // The assert 函数确定信号量是否有效

     //获取信号量，等待时间为0，则xSemaphoreTake()在信号量无效时会立刻返回
      xSemaphoreTake( xTestSemaphore, mainDONT_BLOCK );

      for( ;; )
      {
            xSemaphoreTake( xTestSemaphore, portMAX_DELAY ); //获取信号量，超时时间为portMAX_DELAY值
            ulButtonPressCounts++;
            printf("Button Press Counts:%d\r\n",ulButtonPressCounts);
      }
}

/**
* @brief EXTI line detection callback.
* @param GPIO_Pin: Specifies the pins connected EXTI line
* @retval None
*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
      if(GPIO_Pin == KEY_BUTTON_PIN)
      {
            if (uwIncrementState == 0)
            {
                     /* Change the Push button state */
                     uwIncrementState = 1;
            }
            else
            {
                     /* Change the Push button state */
                     uwIncrementState = 0;
            }
      }
}

/**
* @brief  EXTI15_10 IRQ
* @param  None
* @retval None
*/
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{

      static BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;  //高优先级任务是否被唤醒的状态保存

      HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY_BUTTON_PIN); //中断消息处理

      if (utime_tick >= 200)
      {
            /* The second parameter of the send sync signal is used to save
            whether a high-priority task is ready.*/
            xSemaphoreGiveFromISR( xTestSemaphore, &xHigherPriorityTaskWoken );
            utime_tick = 0;
      }
      //如果 xHigherPriorityTaskWoken = pdTRUE,则切换到当前最高任务执行，然后退出中断
      portEND_SWITCHING_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );
}

/**
* @brief  FreeRTOS Tick Hook FUNC
* @param  None
* @retval None
*/
void vApplicationTickHook()
{
      utime_tick++;       /*Use for button glitch filter,It's not for the freertos kernel*/
      if (utime_tick >= 65535)
      {
            utime_tick = 200;
      }
}

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