四轴飞行器 Matlab 姿态显示

1万 · 2017-3-8 21:19

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1万 · 2017-3-8 21:22

RT-Thread 环境搭建板子的卖家推荐了RT-Thread，以前虽然有接触过，但是没用过，于是去官网看了下，感觉还不错。其一这是咱们国人写的，其二USOS有的基本任务调度功能它都有了，其三它的GUI貌似原生支持中文（不确定），其四他有很多的附加组件，虽然这些组建大部分在以前做项目的时候都自己完成过，并且我并不怎么喜欢集成度太高的RTOS，但是这次可以尝试看看。还有它有些好的环形buffer，可以用来做串口的缓冲，哈，这个以前都是自己写的，有现成的，不过试试它带的也好，同时还集成设备管理功能，可以自己写驱动，我看了下，驱动接口都是些类似于winCE的流驱动的接口函数，我们可以把串口放在它的设备管理里面，用它的流驱动接口试一试。不过不知道稳定性怎么样。
   既然选定用RT-Thread了，第一步就是下源码，可以去官网网站www.rt-thread.org下载，我下的是RT-Thread1.2.1。下下来后目录如下：

根据编程手册可以知道，目录名描述
bsp                   针对各个具体开发板、平台的目录，其中包含相应的Keil工程文件（如果包含了Keil MDK的移植）
ﬁlesystem       包含了RT-Thread的文件系统组件代码
ﬁnsh                包含了RT-Thread的ﬁnsh shell组件代码
include          包含了RT-Thread核心的头文件
libc                面向GCC移植的小型C库
libcpu             面向各个芯片移植的代码
net                包含了RT-Thread的网络组件代码
rtgui                包含了RT-Thread/GUI图形用户界面组件代码
src                包含了RT-Thread内核核心的代码
说明：上图中的 SI 是我SourceInsight的工程目录，和RTT无关。
这个手册可能挺久没更新了，ﬁlesystem  只的就是途中的components。rtgui 已经被单独拿出来了，要单独下载，net 包涵在了components里面了。

下下来的文件包涵了很多的平台，飞控板用的是STM32F407的芯片，所以其他平台的文件全部删掉。在bsp目录下可以找到stm32f40x文件夹，这文件夹里面包括了库函数，其他芯片平台的文件夹统统删掉，在libcpu下，只需要将arm文件夹里面的common和cortex-m4留下来，其他的也都统统删掉。还有其他一些辅助性的文件，如：documentation、examples、tools什么的我们也统统删掉，处理完这些后，一个干净的RTT就准备好了，舒爽很多。

接下来跑嵌入式里面的第一个例子，hello world啊。。哈哈。。

RTT的项目里面就创建了两个线程，在这两个线程里面单独控制两个LED灯，

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//------- init led1 thread

    rt_thread_init(&thread_led1,

                   "led1",

                   rt_thread_entry_led1,

                   RT_NULL,

                   &thread_led1_stack[0],

                   sizeof(thread_led1_stack),11,5);

    rt_thread_startup(&thread_led1);



    //------- init led2 thread

    rt_thread_init(&thread_led2,

                   "led2",

                   rt_thread_entry_led2,

                   RT_NULL,

                   &thread_led2_stack[0],

                   sizeof(thread_led2_stack),11,5);

rt_thread_startup(&thread_led2);

分别找到rt_thread_entry_led1和rt_thread_entry_led2两个函数，在里面控制LED灯就可以了。

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static void rt_thread_entry_led1(void* parameter)

{

 



    while (1)

    {

        rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND);

        GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_7);

        rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND/3);

        GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_7);    

        

    }

}

1万 · 2017-3-8 21:26

RT-Thread 串口本来是打算说根据RT-Thread的设备管理提供的驱动接口些串口驱动的，但是仔细一看，我去，串口驱动写好了，只需要调用就可以了。下面我们说说具体怎么使用的。
   首先在rt_hw_board_init()函数里面有个rt_hw_usart_init()，这个就是串口初始化的函数了，而且RTT已经写好了三个串口的初始化，只需要修改下宏定义就可以使用，RTT实在用心良苦啊，这都帮我们写好了。
   个人的一点看法，可能不是很全面，能力有限。其实我对函数rt_hw_usart_init()的名字有点异议，我觉得应该写成rt_hw_mcu_usart_init()，为什么呢？没错，我们一般会把系统框架从底层到上层分为硬件层、驱动层、系统层和应用层，但是在硬件层中我以前做项目的时候会更加细分一下，这样可以方便以后的移植，怎么说呢，我会把它具体分为IO口部分这是硬件层最底层的，然后再分为MCU设备部分，MCU设备部分就包括MCU自带的硬件模块（串口，IIC，SPI，DCMI，SDIO，DMA，定时器等等）。IO口部分是定义各IO口的连接的设备。这样在系统中就会有一个最底层的文件叫做Pindefs.h，用来定义IO口，然后就是MCU部分的各自带设备的驱动。之后才是驱动层，如果只直接操作IO口的驱动可以直接调用Pindefs.h，如果是通过MCU的设备（串口，IIC，SPI）操作外围器件，驱动可以调用MCU部分的驱动。之所以把MCU设备部分放在硬件层而不是驱动层我是这样考虑的，很简单，驱动层调用MCU设备部分对外围设备进行操作，MCU设备部分比驱动层第一级，所以放在硬件层了，也比较好理解。然后将驱动层和硬件层统一划为BSP层，也就是班级支持包层。这样细分之后的好处就是当更改板子布局，改变IO口功能的时候，只需要改变Pindefs.h就完成了移植，如果更换了MCU，只需要更换MCU设备部分的代码，可以提高系统的灵活性，而且代码重用率也可以很高，用过一个MCU后，以后用这款MCU大部分代码就都可以重用了。
      接下来讲正事，在rt_hw_usart_init() 函数里面，可以看到通过三个宏定义进行预编译，需要用哪个就定义对应的宏定义，RTT就会对对应的串口进行初始化了，宏定义如下：
1 #define RT_USING_UART12 #define RT_USING_UART2
3 #define RT_USING_UART3
宏定义在 Board.h里面，呵呵，我又觉得这个名字是mcu.h对我来说会更习惯些。。
宏定义好了，然后串口怎么输出数据呢？在RTT里面调用设备驱动的接口函数rt_device_write就可以实现串口的打印了，具体我们以控RTT的控制台应用（finsh）为例进行下说明。

在rt_hw_usart_init() 下面有个函数
1 #ifdef RT_USING_CONSOLE
2 rt_console_set_device(CONSOLE_DEVICE);
3 #endif
这是个控制台初始化函数，关于CONSOLE_DEVICE 有在Board.h 里面有如下定义，意思就是定义控制台通过哪个串口和外界通讯，我们板子是窗口1，所以#define STM32_CONSOLE_USART    1 ，同时RT_USING_CONSOLE 预编译宏定义一定要记得打开。

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#define STM32_CONSOLE_USART      1

#if STM32_CONSOLE_USART == 0

#define CONSOLE_DEVICE "no"

#elif STM32_CONSOLE_USART == 1

#define CONSOLE_DEVICE "uart1"

#elif STM32_CONSOLE_USART == 2

#define CONSOLE_DEVICE "uart2"

#elif STM32_CONSOLE_USART == 3

#define CONSOLE_DEVICE "uart3"

#endif

这个控制台是怎么用的呢？主要是通过rt_kprintf函数调用的，类似于VC中的printf函数，printf通过电脑屏幕显示，rt_kprintf是通过串口打印出来，在电脑装个串口调试助手就可以显示出来了。在rt_kprintf函数中可以看到函数 rt_device_write(_console_device, 0, rt_log_buf, length); 其中_console_device就是在之前rt_console_set_device设定好的串口对应的设备的句柄（暂时称之为句柄），调用rt_device_write数据就通过串口发出去了。

在rtthread_startup函数中调用了rt_show_version()，用来现实RTT版本信息，rt_show_version() 里面调用的是rt_kprintf函数输出的信息。