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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 + |1 {+ o, U$ f+ }( ~
& p/ U5 [) d$ c+ w/ Y
    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。2 Q% B1 [0 l' I+ G5 P1 D  z9 W
  [+ r1 ^/ t/ M/ H  C
    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。/ C5 S1 `# y- Y% M3 d; [
1.使用cubeMX创建一个新的工程,本文选择STM32L496ZG主控0 v0 g1 j2 G4 h' H" S
9f4cc26cb7a706ceef4610d1bfb9bbc.png : H0 Z0 b1 C3 C) C, x8 n7 a
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)# _" {) U6 h/ f. V$ s7 `
53b8c1ec2cb528643d918e21cb18e60.png * v/ o  `0 t- K4 G, \8 ]) u
1.png
" f+ P4 a4 ~  Y3.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)
" R! I% ?- j5 T( Y$ s; M$ b5 W* O f0707e1906b2fd0c54a51b077833a74.png & N. q7 x1 Z) V2 S8 a8 R4 g3 B' S( n
4.勾选FreeRTOS" |+ q2 J, d7 c, c; z2 o. Q7 t2 g- q. c
766e751c4a0a582e87b70b5c9d3f742.png 0 ^3 W; L. R5 Q! }/ u: z
5.点击配置界面的FreeRTOS出现具体配置界面,本文只配置tasks & queues- o: N  B6 n! W" T. z
c9c644905ffa0f955f0b5d4bcf7515a.png
$ t& H- Q  Z6 |' o6.双击初始的task进行配置
( P" a! D$ Y# u 9e615b7cce9786b71f7c046bd529519.png
# a) q  Z. p6 O8 O* j  C& h7.修改任务名称、任务函数并配置优先级为belowNormal" o" @4 v: g8 i
205fd000d54b83ebf3b780ea0cb036f.png 3 e' \: M  ^* f) C4 R
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2 s5 `1 b7 W7 i: I2 Z
a1ecc5de1038b0dc09ff13e36fd12dd.png 02b4db3d2b2dbc21104679f15537400.png ' ?2 i* U6 u  B5 V( W' S
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
9 m1 p" ]5 c" B6 G" Y ff9863f13bf44b93be22936a0b34cd7.png
- x4 \5 T. p8 k" ?! g; J3 M- L10.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% ?) V) v2 M/ ?& r
6dd4827177f0f9808da1e261f1f63a6.png
5 {/ L+ K5 I, z8 l2 y. @6 w9 t' ~+ d8 z
517b6c88c658190357bdf4ff819661f.png ' `$ `2 H; K/ M7 P( h4 F1 `& n
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。5 I" E  F0 }  z' |6 i% l: X; m
b683bf39bc1044a433efb943af72c62.png
& k0 n: _$ a( U6 S; J. E& Z 167c92c04efdfb39bb40848ee5264b7.png + r, J; s* t  O5 H  }
' L* K: f  D) F/ w
cd1cebfccbd169c0dd8c3b4c8e9deac.png
9 Z8 J7 ^3 s) s8 v) l2 j9 y6 N8 k12.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。7 \$ L; g3 i; _+ i; L
c187f906d64a9df23db380b8320a202.png 2 H% v" ]* h4 M1 \+ b
13.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。
9 T3 U9 ~8 Z) M1 T 840f4fae4180eece688f99a35f37332.png
) J. z7 x, p( f7 G1 |* o14.分别在三个循环内写入不同频率的闪烁语句
/ D2 y2 X* D- Z" G* G( f0 K 39837ab1a533233bf36584ebfe6ba86.png
( g% |" Z, ^* T15.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。$ o# \/ E7 d5 N: X$ w
539014094576620497.jpg
6 }# }3 w) Q" Z8 F$ M2 ]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。
+ ?( k$ {1 @: B2 x3 v3 r" z4 w: X" @

( @/ j* A8 e2 P% v6 a
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( s* g# R4 c/ t. P% K, v
很详细哦
9 c( e5 L2 Q0 {! F  R
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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