基于 STM32CubeMX 添加 RT-Thread 操作系统组件(十五)- 中断管理

概述 

       本篇只要介绍这么使用STM32CubeMx工具添加RT-Thread操作系统组件,码代码的IDE是keil。介绍单线程SRAM静态内存使用。如果还不知道,这么使用STM32CubeMx工具添加RT-Thread操作系统组件,请移步到《基于 STM32CubeMX 添加 RT-Thread 操作系统组件(一)- 详细介绍操作步骤》文章阅读。好了,喝杯茶先^_^,继续前行。上一篇介绍关于《内存管理》

一、STM32CubeMx配置

  1. 按键外部中断配置
  2. usart中断配置

二、KEIL IDE

  1. 在Application/User文件夹,新建app_rt_thread.c文件,并添加如下代码:
    #include "rtthread.h"
    #include "main.h"
    #include "stdio.h"
    #include <string.h>
    #include "usart.h"
    
    
    /* 定义线程控制块 */
    static rt_thread_t key_thread = RT_NULL;
    static rt_thread_t usart_thread = RT_NULL;
    /* 定义消息队列控制块 */
    rt_mq_t test_mq = RT_NULL;
    /* 定义信号量控制块 */
    rt_sem_t test_sem = RT_NULL;
    
    /* 定义申请内存的指针 */
    static rt_uint32_t *p_test = RT_NULL;
    
    
    /* 变量声明  */
    
    /* 相关宏定义 */
    #define  USART_RBUFF_SIZE            1024
    char Usart_Rx_Buf[USART_RBUFF_SIZE];
    
    
    /* 函数声明 */
    static void key_thread_entry(void* parameter);
    static void usart_thread_entry(void* parameter);
    
    void MX_UART_IT_Init(void)
    {
    	__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);
    	HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t*)Usart_Rx_Buf, USART_RBUFF_SIZE);  
    }
    
    int MX_RT_Thread_Init(void)
    {
    	rt_kprintf("This is an RTT interrupt management experiment!\n");
    	rt_kprintf("Press KEY1 | KEY2 to trigger an interrupt!\n");
    	rt_kprintf("Serial port send data trigger interrupt, thread process data!\n");
    	/* 创建一个消息队列 */
    	test_mq = rt_mq_create("test_mq",/* 消息队列名字 */
    					4, /* 消息的最大长度 */
    					2, /* 消息队列的最大容量 */
    					RT_IPC_FLAG_FIFO);/* 队列模式 FIFO(0x00)*/
    	if (test_mq != RT_NULL)
    		rt_kprintf("Message queue created successfully!\n\n");
    	/* 创建一个信号量 */
    	test_sem = rt_sem_create("test_sem",/* 消息队列名字 */
    					 0, /* 信号量初始值,默认有一个信号量 */
    					 RT_IPC_FLAG_FIFO); /* 信号量模式 FIFO(0x00)*/
    	if (test_sem != RT_NULL)
    		rt_kprintf("Semaphore created successfully!\n\n");
    	/* 创建一个线程 */
    	key_thread = /* 线程控制块指针 */
    	rt_thread_create( "key", /* 线程名字 */
    				key_thread_entry, /* 线程入口函数 */
    				RT_NULL, /* 线程入口函数参数 */
    				512, /* 线程栈大小 */
    				1, /* 线程的优先级 */
    				20); /* 线程时间片 */
    	/* 启动线程,开启调度 */
    	if (key_thread != RT_NULL)
    		rt_thread_startup(key_thread);
    	else
    		return -1;
    	usart_thread = /* 线程控制块指针 */
    	rt_thread_create( "usart", /* 线程名字 */
    				usart_thread_entry, /* 线程入口函数 */
    				RT_NULL, /* 线程入口函数参数 */
    				512, /* 线程栈大小 */
    				2, /* 线程的优先级 */
    				20); /* 线程时间片 */
    	/* 启动线程,开启调度 */
    	if (usart_thread != RT_NULL)
    		rt_thread_startup(usart_thread);
    	else
    		return -1;
    }
    
    /*
    ************************************************************
    * 线程定义
    *********************************************************
    */
    static void key_thread_entry(void* parameter)
    {
    	rt_err_t uwRet = RT_EOK;
    	uint32_t r_queue;
    	/* 线程都是一个无限循环,不能返回 */
    	while (1) {
    		/* 队列读取(接收),等待时间为一直等待 */
    		uwRet = rt_mq_recv(test_mq, /* 读取(接收)队列的 ID(句柄) */
    					&r_queue, /* 读取(接收)的数据保存位置 */
    					sizeof(r_queue), /* 读取(接收)的数据的长度 */
    					RT_WAITING_FOREVER); /* 等待时间:一直等 */
    		if (RT_EOK == uwRet) {
    			rt_kprintf("The interrupt is triggered by KEY %d!\n",r_queue);
    		} else {
    			rt_kprintf("Data receiving error, error code:0x%lx\n",uwRet);
    		}
    		HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
    	}
    }
    
    static void usart_thread_entry(void* parameter)
    {
    	rt_err_t uwRet = RT_EOK;
    	/* 线程都是一个无限循环,不能返回 */
    	while (1) {
    		uwRet = rt_sem_take(test_sem, /* 获取串口中断的信号量 */
    					0); /* 等待时间: 0 */
    		if (RT_EOK == uwRet) {
    			rt_kprintf("Receive the data:%s\n",Usart_Rx_Buf);
    			memset(Usart_Rx_Buf,0,USART_RBUFF_SIZE);/* 清零 */
    			HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, (uint8_t*)Usart_Rx_Buf, USART_RBUFF_SIZE);  
    		}
    	}
    }
    
    
  2. 在Application/User文件夹,新建app_rt_thread.c文件,并添加如下代码:
    #include "stm32f1xx_hal.h"
    #include "rtthread.h"
    #include "gpio.h"
    #include "usart.h"
    
    
    /* 外部定义消息队列控制块 */
    extern rt_mq_t test_mq;
    extern rt_sem_t test_sem;
    
    uint32_t send_data1 = 1;
    uint32_t send_data2 = 2;
    
    extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
    extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;
    
    void DEBUG_USART_IRQHandler(void);
    
    
    /************************************************************************
    * @ 函数名 : 
    * @ 功能说明: 外部中断服务函数
    * @ 参数 : 无
    * @ 返回值 : 无
    ********************************************************************/
    void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    {
    	/* 进入中断 */
    	rt_interrupt_enter();
    	switch(GPIO_Pin)
    	{
    		case KEY1_Pin:
    		    /* 将数据写入(发送)到队列中,等待时间为 0 */
    		    rt_mq_send( test_mq, /* 写入(发送)队列的 ID(句柄) */
    					&send_data1, /* 写入(发送)的数据 */
    					sizeof(send_data1)); /* 数据的长度 */
    			break;
    		case KEY2_Pin:
    		    /* 将数据写入(发送)到队列中,等待时间为 0 */
    		    rt_mq_send( test_mq, /* 写入(发送)队列的 ID(句柄) */
    					&send_data2, /* 写入(发送)的数据 */
    					sizeof(send_data2)); /* 数据的长度 */
    			break;
    		default:
    			break;
    	}
    	/* 离开中断 */
    	rt_interrupt_leave();
    }
    
    
    // 串口中断服务函数
    void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
    {
    	uint32_t tmp_flag = 0;
    	uint32_t temp;
    	/* 进入中断 */
    	rt_interrupt_enter();
    	
    	tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
    	if((tmp_flag != RESET))//idle标志被置位
    	{ 
    		__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位
    		//temp = huart1.Instance->SR;  //清除状态寄存器SR,读取SR寄存器可以实现清除SR寄存器的功能
    		//temp = huart1.Instance->DR; //读取数据寄存器中的数据
    		//这两句和上面那句等效
    		HAL_UART_DMAStop(&huart1); //
    		temp  =  __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);// 获取DMA中未传输的数据个数   
    		temp  = hdma_usart1_rx.Instance->CNDTR;//读取NDTR寄存器 获取DMA中未传输的数据个数
    		//这句和上面那句等效
    		//rx_len = USART_RBUFF_SIZE - temp; //总计数减去未传输的数据个数,得到已经接收的数据个数
    		//给出二值信号量,发送接收到新数据标志,供前台程序查询
    		rt_sem_release(test_sem);  
    	 }
    	/* 离开中断 */
    	rt_interrupt_leave();
    }
    
    
    

     
  3. 在stm32f1xx_it.c文件添加如下代码:
    /* USER CODE END Header */
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include "main.h"
    #include "stm32f1xx_it.h"
    /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN Includes */
    /* USER CODE END Includes */
    
    /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN TD */
    extern void DEBUG_USART_IRQHandler(void);
    /* USER CODE END TD */
    
    .
    .
    .
    
    void USART1_IRQHandler(void)
    {
      /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
      DEBUG_USART_IRQHandler(); //新增串口中断函数
      /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
      HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
      /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    	
      /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
    }
  4. 在main.c文件添加如下代码:
    /* USER CODE END Header */
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include "main.h"
    #include "dma.h"
    #include "usart.h"
    #include "gpio.h"
    
    /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN Includes */
    
    /* USER CODE END Includes */
    
    /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN PTD */
    extern void MX_UART_IT_Init(void);
    extern int MX_RT_Thread_Init(void);
    /* USER CODE END PTD */
    
    /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN PD */
    /* USER CODE END PD */
    
    /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN PM */
    
    /* USER CODE END PM */
    
    /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    
    /* USER CODE BEGIN PV */
    
    /* USER CODE END PV */
    
    /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    void SystemClock_Config(void);
    /* USER CODE BEGIN PFP */
    
    /* USER CODE END PFP */
    
    /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
    /* USER CODE BEGIN 0 */
    
    /* USER CODE END 0 */
    
    /**
      * @brief  The application entry point.
      * @retval int
      */
    int main(void)
    {
      /* USER CODE BEGIN 1 */
    
      /* USER CODE END 1 */
    
      /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    
      /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
      HAL_Init();
    
      /* USER CODE BEGIN Init */
    
      /* USER CODE END Init */
    
      /* Configure the system clock */
      SystemClock_Config();
    
      /* USER CODE BEGIN SysInit */
    
      /* USER CODE END SysInit */
    
      /* Initialize all configured peripherals */
      MX_GPIO_Init();
      MX_DMA_Init();
      MX_USART1_UART_Init();
      /* USER CODE BEGIN 2 */
    	MX_UART_IT_Init();
    	MX_RT_Thread_Init();
      /* USER CODE END 2 */
    
      /* Infinite loop */
      /* USER CODE BEGIN WHILE */
      while (1)
      {
        /* USER CODE END WHILE */
    
        /* USER CODE BEGIN 3 */
      }
      /* USER CODE END 3 */
    }
  5. 自定义rt_hw_console_output()函数,在kservice.c文件添加中(重映射串口控制台到 rt_kprintf 函数)代码:
    #include "usart.h"
    .
    .
    .
    
    RT_WEAK void rt_hw_console_output(const char *str)
    {
        /* empty console output */
    	/* 进入临界段 */
    	rt_enter_critical();
    	/* 直到字符串结束 */
    	while (*str!='\0') {
    	/* 换行 */
    	if (*str=='\n') {
    		HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)'\r',1,1000);
    	}
    		HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)(str++),1,1000);
    	}
    	/* 退出临界段 */
    	rt_exit_critical();
    }

  6. 运行结果
        

    源码:git​​​​​​​

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