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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 - V, C1 c0 @4 U6 U5 z& a* s
' u+ L! Y7 p" C( c. j" O+ j/ k
    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。, i% L$ P1 K( w$ q, h& R. t3 G' d
) ]: o3 m4 p! H: V% i% Y
    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。
: }: b! |. b  D' ^4 f/ @* P( ]- ?1.使用cubeMX创建一个新的工程,本文选择STM32L496ZG主控
! Z- c/ h) Q8 v% u 9f4cc26cb7a706ceef4610d1bfb9bbc.png 0 U; ?2 f# N' x* y& V4 [, x
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)7 e  q: p8 y. m' U, ]9 D
53b8c1ec2cb528643d918e21cb18e60.png 0 a+ n7 Y: t. A& ?. Q
1.png 8 J+ V  w" v$ y0 N, l  U
3.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)
+ v) D; u4 w8 c f0707e1906b2fd0c54a51b077833a74.png
+ E# }8 @; Q- [6 N+ j+ ^$ ?4.勾选FreeRTOS
5 c3 x8 S  x& V. ~ 766e751c4a0a582e87b70b5c9d3f742.png
4 `9 T3 y. h/ b5.点击配置界面的FreeRTOS出现具体配置界面,本文只配置tasks & queues
3 A2 ~2 @0 t9 M, g c9c644905ffa0f955f0b5d4bcf7515a.png
& V  Y* k$ t4 a. ^- U6.双击初始的task进行配置
: R  W- s6 Z; Y! I0 | 9e615b7cce9786b71f7c046bd529519.png
5 y8 {$ ~& R% _! d1 L$ E) m7.修改任务名称、任务函数并配置优先级为belowNormal+ m1 T) y2 `/ @3 }- U/ x
205fd000d54b83ebf3b780ea0cb036f.png
: ?2 N, M7 s- H: J1 b" f5 a' W8.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' l' a: \9 _$ g( w1 n( L% y
a1ecc5de1038b0dc09ff13e36fd12dd.png 02b4db3d2b2dbc21104679f15537400.png / T. J" M5 O* T
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) a8 ?% e" |* j4 a  m9 `- R- U) h
ff9863f13bf44b93be22936a0b34cd7.png 8 [" J, l0 W/ i2 A& i, U+ o
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TIM17 H+ K7 c0 ?2 H6 s" l
6dd4827177f0f9808da1e261f1f63a6.png ; n- @' P7 Q8 U$ u: e0 q, R" h

$ `  F9 h  Y0 b 517b6c88c658190357bdf4ff819661f.png
5 Z! N1 W  X; n+ _* g3 r7 z11.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。
" y/ j/ _! t) s b683bf39bc1044a433efb943af72c62.png
6 R! b4 I! c7 I1 w: u# Q( z 167c92c04efdfb39bb40848ee5264b7.png , H/ I; a6 h* R, w

" O  H; a5 s' Z+ Y cd1cebfccbd169c0dd8c3b4c8e9deac.png ' A# ^/ G/ l3 U- C! q4 j
12.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。
( P* O7 X! B' t$ Q3 ~! t c187f906d64a9df23db380b8320a202.png 9 j: G8 V: I/ j* r1 F4 [6 |" u
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。
. Y$ I$ P$ s: I 840f4fae4180eece688f99a35f37332.png
1 @# e& p4 e: |  M% A14.分别在三个循环内写入不同频率的闪烁语句
9 p0 x: v# E3 N/ A, p! l, c+ W 39837ab1a533233bf36584ebfe6ba86.png 4 Z6 Y1 z# ~! I$ K
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。$ R. R3 l' _2 {' C
539014094576620497.jpg
# H) x5 c6 U. N1 a. x' ]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。1 p8 Z1 M! ?: ?4 U7 t* P) g" r* D

" p/ A1 d4 y' B" }& Q
. ~# T0 N) R0 I+ X$ H8 i
赞 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$ y" U7 c- C$ v% Q+ F5 }
很详细哦

- \! t! k  d% y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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