基于STM32的FreeRTOS学习之列表和列表项实验（十）

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STMCU小助手发布时间：2022-11-16 21:08

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文章简介:	基于STM32的FreeRTOS学习之列表和列表项实验（十）

1. 实验目的
列表和列表项实验演练。

2. 实验设计
本实验设计3个任务：
start_task：用来创建其他2个任务；
task1_task：应用任务1，控制LED灯闪烁，提示系统正常运行；
list_task：列表和列表项操作任务，调用列表和列表项相关API函数，通过串口输出相应信息观察这些API函数的运行过程。
本实验需要用到按键，用于控制任务的运行。

3. 硬件
1）正点原子战舰v3开发板（其他板子应该也可以，主要涉及USART，LED，KEY）；
2） JLINK仿真器。

4. 代码解读
如果不考虑usart、led、key的函数（不是本章的重点），那么主要的函数都在main.c文件里：

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
#include "timer.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
// 开始任务
#define START_TASK_PRIO 1 // 任务优先级
#define START_STK_SIZE 128 // 任务堆栈大小
TaskHandle_t StartTask_Handler; // 任务句柄
void start_task(void *pvParameters); // 任务函数
// 应用任务1
#define TASK1_TASK_PRIO 2 // 任务优先级
#define TASK1_STK_SIZE 128 // 任务堆栈大小
TaskHandle_t Task1Task_Handler; // 任务句柄
void task1_task(void *pvParameters); // 任务函数
// 列表任务
#define LIST_TASK_PRIO 3 // 任务优先级
#define LIST_STK_SIZE 128 // 任务堆栈大小
TaskHandle_t ListTask_Handler; // 任务句柄
void list_task(void *pvParameters); // 任务函数
// 定义一个测试用的列表和3个列表项
List_t TestList; // 测试用列表
ListItem_t ListItem1; // 测试用列表项1
ListItem_t ListItem2; // 测试用列表项2
ListItem_t ListItem3; // 测试用列表项3
// 主函数
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4); // 设置系统中断优先级分组4
delay_init(); // 延时函数初始化
uart_init(115200); // 初始化串口
LED_Init(); // 初始化LED
KEY_Init(); // 初始化按键
// 创建开始任务
xTaskCreate( (TaskFunction_t )start_task, // 任务函数
(const char* )"start_task", // 任务名称
(uint16_t )START_STK_SIZE, // 任务堆栈大小
(void* )NULL, // 传递给任务函数的参数
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, // 任务优先级
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); // 任务句柄
vTaskStartScheduler(); // 开启任务调度
}
// 开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); // 进入临界区
// 创建TASK1任务
xTaskCreate( (TaskFunction_t )task1_task,
(const char* )"task1_task",
(uint16_t )TASK1_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )TASK1_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&Task1Task_Handler);
// 创建LIST任务
xTaskCreate( (TaskFunction_t )list_task,
(const char* )"list_task",
(uint16_t )LIST_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )LIST_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&ListTask_Handler);
vTaskDelete(StartTask_Handler); // 删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); // 退出临界区
}
// task1任务函数
void task1_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED0=!LED0;
vTaskDelay(500); // 延时500ms，也就是500个时钟节拍
}
}
// list任务函数
void list_task(void *pvParameters)
{
// 第一步：初始化列表和列表项
vListInitialise(&TestList);
vListInitialiseItem(&ListItem1);
vListInitialiseItem(&ListItem2);
vListInitialiseItem(&ListItem3);
ListItem1.xItemValue=40; //ListItem1列表项值为40
ListItem2.xItemValue=60; //ListItem2列表项值为60
ListItem3.xItemValue=50; //ListItem3列表项值为50
// 第二步：打印列表和其他列表项的地址
printf("/*******************列表和列表项地址*******************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList %#x \r\n",(int)&TestList);
printf("TestList->pxIndex %#x \r\n",(int)TestList.pxIndex);
printf("TestList->xListEnd %#x \r\n",(int)(&TestList.xListEnd));
printf("ListItem1 %#x \r\n",(int)&ListItem1);
printf("ListItem2 %#x \r\n",(int)&ListItem2);
printf("ListItem3 %#x \r\n",(int)&ListItem3);
printf("/************************结束**************************/\r\n");
printf("按下KEY_UP键继续!\r\n\r\n\r\n");
while(KEY_Scan(0)!=WKUP_PRES) delay_ms(10); // 等待KEY_UP键按下
// 第三步：向列表TestList添加列表项ListItem1，并通过串口打印所有列表项中成员变量pxNext和pxPrevious的值，
// 通过这两个值观察列表项在列表中的连接情况。
vListInsert(&TestList,&ListItem1); // 插入列表项ListItem1
printf("/******************添加列表项ListItem1*****************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxNext));
printf("/*******************前后向连接分割线********************/\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxPrevious));
printf("/************************结束**************************/\r\n");
printf("按下KEY_UP键继续!\r\n\r\n\r\n");
while(KEY_Scan(0)!=WKUP_PRES) delay_ms(10); // 等待KEY_UP键按下
// 第四步：向列表TestList添加列表项ListItem2，并通过串口打印所有列表项中成员变量pxNext和pxPrevious的值，
// 通过这两个值观察列表项在列表中的连接情况。
vListInsert(&TestList,&ListItem2); // 插入列表项ListItem2
printf("/******************添加列表项ListItem2*****************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxNext));
printf("/*******************前后向连接分割线********************/\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxPrevious));
printf("/************************结束**************************/\r\n");
printf("按下KEY_UP键继续!\r\n\r\n\r\n");
while(KEY_Scan(0)!=WKUP_PRES) delay_ms(10); // 等待KEY_UP键按下
// 第五步：向列表TestList添加列表项ListItem3，并通过串口打印所有列表项中成员变量pxNext和pxPrevious的值，
// 通过这两个值观察列表项在列表中的连接情况。
vListInsert(&TestList,&ListItem3); // 插入列表项ListItem3
printf("/******************添加列表项ListItem3*****************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxNext));
printf("/*******************前后向连接分割线********************/\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxPrevious));
printf("/************************结束**************************/\r\n");
printf("按下KEY_UP键继续!\r\n\r\n\r\n");
while(KEY_Scan(0)!=WKUP_PRES) delay_ms(10); // 等待KEY_UP键按下
// 第六步：删除ListItem2，并通过串口打印所有列表项中成员变量pxNext和pxPrevious的值，
// 通过这两个值观察列表项在列表中的连接情况。
uxListRemove(&ListItem2); //删除ListItem2
printf("/******************删除列表项ListItem2*****************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxNext));
printf("/*******************前后向连接分割线********************/\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxPrevious));
printf("/************************结束**************************/\r\n");
printf("按下KEY_UP键继续!\r\n\r\n\r\n");
while(KEY_Scan(0)!=WKUP_PRES) delay_ms(10); // 等待KEY_UP键按下
// 第七步：删除ListItem2，并通过串口打印所有列表项中成员变量pxNext和pxPrevious的值，
// 通过这两个值观察列表项在列表中的连接情况。
TestList.pxIndex=TestList.pxIndex->pxNext; // pxIndex向后移一项，这样pxIndex就会指向ListItem1。
vListInsertEnd(&TestList,&ListItem2); // 列表末尾添加列表项ListItem2
printf("/***************在末尾添加列表项ListItem2***************/\r\n");
printf("项目地址 \r\n");
printf("TestList->pxIndex %#x \r\n",(int)TestList.pxIndex);
printf("TestList->xListEnd->pxNext %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxNext));
printf("/*******************前后向连接分割线********************/\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious %#x \r\n",(int)(TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem2.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious %#x \r\n",(int)(ListItem3.pxPrevious));
printf("/************************结束**************************/\r\n\r\n\r\n");
while(1)
{
LED1=!LED1;
vTaskDelay(1000); // 延时1s，也就是1000个时钟节拍
}
}

复制代码

5. 实验结果
系统运行后，观察串口调试助手，初始化后如下图所示：

初始化后：
pxIndex指向xListEnd，为ox200000c0；
xListEnd的地址为ox200000c0；
ListItem1的地址为ox200000cc；
ListItem2的地址为ox200000e0；
ListItem3的地址为ox200000f4；
单击按键，添加列表项ListItem1，完成后如下图所示：

xListEnd的下一个项的地址为ox200000cc，xListEnd的上一个项的地址为ox200000cc；
ListItem1下一个项的地址为0x200000c0，ListItem1上一个项的地址为0x200000c0。
因为：

xListEnd ————>ListItem1————>xListEnd
继续单击按键，添加列表项ListItem2，完成后如下图所示：

xListEnd的下一个项的地址为ox200000cc，xListEnd的上一个项的地址为ox200000e0；
ListItem1下一个项的地址为0x200000e0，ListItem1上一个项的地址为0x200000c0；
ListItem2下一个项的地址为0x200000c0，ListItem2上一个项的地址为0x200000cc；
因为：

xListEnd ————>ListItem1————>ListItem2————>xListEnd
继续单击按键，添加列表项ListItem3，完成后如下图所示：

xListEnd的下一个项的地址为ox200000cc，xListEnd的上一个项的地址为ox200000f4；
ListItem1下一个项的地址为0x200000f4，ListItem1上一个项的地址为0x200000c0；
ListItem3下一个项的地址为0x200000c0，ListItem3上一个项的地址为0x200000cc；
因为：

xListEnd ————>ListItem1————>ListItem3————>xListEnd
继续单击按键是，删除列表项ListItem2，完成后如下图所示：

xListEnd的下一个项的地址为ox200000cc，xListEnd的上一个项的地址为ox200000e0；
ListItem1下一个项的地址为0x200000f4，ListItem1上一个项的地址为0x200000c0；
ListItem3下一个项的地址为0x200000c0，ListItem3上一个项的地址为0x200000cc；
ListItem2下一个项的地址为0x200000c0，ListItem2上一个项的地址为0x200000f4；
因为：
xListEnd ————>ListItem1————>ListItem3————>ListItem2————>xListEnd

继续单击按键，末尾添加列表项ListItem2，完成后如下图所示：

xListEnd的下一个项的地址为ox200000e0，xListEnd的上一个项的地址为ox200000f4；
ListItem2下一个项的地址为0x200000cc，ListItem2上一个项的地址为0x200000c0；
ListItem1下一个项的地址为0x200000f4，ListItem1上一个项的地址为0x200000e0；
ListItem3下一个项的地址为0x200000c0，ListItem3上一个项的地址为0x200000cc；
因为：

xListEnd ————>ListItem2————>ListItem1————>ListItem3————>xListEnd

还要注意一个：
此时，pxIndex指向ListItem1，及其地址为0x200000cc！
你可以理解为，末尾添加列表项后，pxIndex指向添加该列表项的后一项地址。
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