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[AT32F423] 【AT-START-F423测评】基于freeRTOS的流水呼吸灯

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1859|0
 楼主| lulugl 发表于 2023-10-28 17:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
FreeRTO, RTOS, freeRTOS, os
AT32F23呼吸流水灯
【工程简介】
传统都是用GPIO的高低电平来实现流水灯。这次用PWM来实现呼吸的流水灯。
【实现步骤】
新建freertos工程，复一份官方的freertos的工程，重命名，并打开工程，并确保编译通过。
打开雅特力的图形配置工具，配置板载的三个LED为PWM输出。
17e51a32e8fe4fbe91cf59b2ad1b8873
d179806c0d630ded7d80a244ae7f84ff
复制配置工具生成的代码到工程中。
60bdb2a902d484f80b0c49883c6b8700
代码为：
复制
  1. void wk_tmr4_init(void)
    

  2. {
    

  3.   /* add user code begin tmr4_init 0 */
    


  4. 

  5.   /* add user code end tmr4_init 0 */
    


  6. 

  7.   gpio_init_type gpio_init_struct;
    

  8.   tmr_output_config_type tmr_output_struct;
    


  9. 

  10.   gpio_default_para_init(&gpio_init_struct);
    


  11. 

  12.   /* add user code begin tmr4_init 1 */
    

  13.          /* enable gpiod periph clock */
    

  14.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOD_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    


  15. 

  16.   /* enable tmr4 periph clock */
    

  17.   crm_periph_clock_enable(CRM_TMR4_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  18.   /* add user code end tmr4_init 1 */
    


  19. 

  20.   /* configure the tmr4 CH2 pin */
    

  21.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_13;
    

  22.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  23.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  24.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  25.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  26.   gpio_init(GPIOD, &gpio_init_struct);
    


  27. 

  28.   gpio_pin_mux_config(GPIOD, GPIO_PINS_SOURCE13, GPIO_MUX_2);
    


  29. 

  30.   /* configure the tmr4 CH3 pin */
    

  31.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_14;
    

  32.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  33.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  34.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  35.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  36.   gpio_init(GPIOD, &gpio_init_struct);
    


  37. 

  38.   gpio_pin_mux_config(GPIOD, GPIO_PINS_SOURCE14, GPIO_MUX_2);
    


  39. 

  40.   /* configure the tmr4 CH4 pin */
    

  41.   gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_15;
    

  42.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  43.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  44.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  45.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  46.   gpio_init(GPIOD, &gpio_init_struct);
    


  47. 

  48.   gpio_pin_mux_config(GPIOD, GPIO_PINS_SOURCE15, GPIO_MUX_2);
    


  49. 

  50.   /* configure counter settings */
    

  51.   tmr_base_init(TMR4, 14999, 0);
    

  52.   tmr_cnt_dir_set(TMR4, TMR_COUNT_UP);
    

  53.   tmr_clock_source_div_set(TMR4, TMR_CLOCK_DIV1);
    

  54.   tmr_period_buffer_enable(TMR4, FALSE);
    


  55. 

  56.   /* configure primary mode settings */
    

  57.   tmr_sub_sync_mode_set(TMR4, FALSE);
    

  58.   tmr_primary_mode_select(TMR4, TMR_PRIMARY_SEL_RESET);
    


  59. 

  60.   /* configure channel 2 output settings */
    

  61.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_A;
    

  62.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  63.   tmr_output_struct.occ_output_state = FALSE;
    

  64.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  65.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  66.   tmr_output_struct.oc_idle_state = FALSE;
    

  67.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  68.   tmr_output_channel_config(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, &tmr_output_struct);
    

  69.   tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, 0);
    

  70.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    


  71. 

  72.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, FALSE);
    


  73. 

  74.   /* configure channel 3 output settings */
    

  75.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_A;
    

  76.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  77.   tmr_output_struct.occ_output_state = FALSE;
    

  78.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  79.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  80.   tmr_output_struct.oc_idle_state = FALSE;
    

  81.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  82.   tmr_output_channel_config(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, &tmr_output_struct);
    

  83.   tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, 0);
    

  84.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, FALSE);
    


  85. 

  86.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, FALSE);
    


  87. 

  88.   /* configure channel 4 output settings */
    

  89.   tmr_output_struct.oc_mode = TMR_OUTPUT_CONTROL_PWM_MODE_A;
    

  90.   tmr_output_struct.oc_output_state = TRUE;
    

  91.   tmr_output_struct.occ_output_state = FALSE;
    

  92.   tmr_output_struct.oc_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  93.   tmr_output_struct.occ_polarity = TMR_OUTPUT_ACTIVE_LOW;
    

  94.   tmr_output_struct.oc_idle_state = FALSE;
    

  95.   tmr_output_struct.occ_idle_state = FALSE;
    

  96.   tmr_output_channel_config(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, &tmr_output_struct);
    

  97.   tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, 0);
    

  98.   tmr_output_channel_buffer_enable(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, FALSE);
    


  99. 

  100.   tmr_output_channel_immediately_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, FALSE);
    


  101. 


  102. 

  103.   tmr_counter_enable(TMR4, TRUE);
    


  104. 

  105.   /* add user code begin tmr4_init 2 */
    


  106. 

  107.   /* add user code end tmr4_init 2 */
    

  108. }

创建三个任务，实现三个灯的交替呼吸。创建三个信量，实现三个PWM呼着灯的交替工作。
复制
  1. /* led2 task function */
    

  2. void led2_task_function(void *pvParameters)
    

  3. {
    

  4.         uint32_t tmr_channel_value;
    

  5.         uint8_t f;
    

  6.         BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */ 
    

  7.         xSemaphoreGive( xBinarySemaphorePWM1 );//给出二值信号量
    

  8.   while(1)
    

  9.   {
    

  10.                 //获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待 
    

  11.     xReturn = xSemaphoreTake(xBinarySemaphorePWM1,/* 二值信号量句柄 */ 
    

  12.                                 portMAX_DELAY); /* 等待时间 */
    

  13.     for(f=0; f<180; f++)
    

  14.                 {
    

  15.                         tmr_channel_value = (uint32_t)(14999*cos(f*3.14/180));
    

  16.                         tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, tmr_channel_value);
    

  17.                         vTaskDelay(10);
    

  18.                 }
    

  19.                 tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_2, tmr_channel_value);
    

  20.                 xSemaphoreGive( xBinarySemaphorePWM2 );//给出二值信号量
    

  21.   }
    

  22. }
    


  23. 

  24. /* led3 task function */
    

  25. void led3_task_function(void *pvParameters)
    

  26. {
    

  27.         BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */ 
    

  28.         uint32_t tmr_channel_value;
    

  29.         uint8_t f;
    

  30.   while(1)
    

  31.   {
    

  32.                 //获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待
    

  33.                          
    

  34.     xReturn = xSemaphoreTake(xBinarySemaphorePWM2,/* 二值信号量句柄 */ 
    

  35.                                 portMAX_DELAY); /* 等待时间 */
    

  36.     for(f=0; f<180; f++)
    

  37.                 {
    

  38.                         tmr_channel_value = (uint32_t)(14999*sin(f*3.14/180));
    

  39.                         tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, tmr_channel_value);
    

  40.                         vTaskDelay(10);
    

  41.                 }
    

  42.                 tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_3, 0);
    

  43.                 xSemaphoreGive( xBinarySemaphorePWM3 );//给出二值信号量
    

  44.   }
    

  45. }
    


  46. 

  47. /* led3 task function */
    

  48. void led4_task_function(void *pvParameters)
    

  49. {
    

  50.         BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */ 
    

  51.         uint32_t tmr_channel_value;
    

  52.         uint8_t f;
    

  53.   while(1)
    

  54.   {
    

  55.                 //获取二值信号量 xSemaphore,没获取到则一直等待
    

  56.                          
    

  57.     xReturn = xSemaphoreTake(xBinarySemaphorePWM3,/* 二值信号量句柄 */ 
    

  58.                                 portMAX_DELAY); /* 等待时间 */
    

  59.     for(f=0; f<180; f++)
    

  60.                 {
    

  61.                         tmr_channel_value = (uint32_t)(14999*sin(f*3.14/180));
    

  62.                         tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, tmr_channel_value);
    

  63.                         vTaskDelay(10);
    

  64.                 }
    

  65.                 tmr_channel_value_set(TMR4, TMR_SELECT_CHANNEL_4, 0);
    

  66.                 xSemaphoreGive( xBinarySemaphorePWM1 );//给出二值信号量
    

  67.   }
    

  68. }

在主程序中开始三个任务，任务中等待其的任务发出信号量，来实现工作。
/**
  * @brief  main function.
  * @param  none
  * @retval none
  */
int main(void)
{
  system_clock_config();

  nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITY_GROUP_4);

        wk_tmr4_init();
  /* init usart1 */
  uart_print_init(115200);
        xBinarySemaphorePWM1 = xSemaphoreCreateBinary();//创建信号量
        if (NULL != xBinarySemaphorePWM1)
    {
        printf("BinarySem_Handle 二值信号量1创建成功!\r\n");
    }
        xBinarySemaphorePWM2 = xSemaphoreCreateBinary();//创建信号量
        if (NULL != xBinarySemaphorePWM2)
    {
        printf("BinarySem_Handle 二值信号量2创建成功!\r\n");
    }
        xBinarySemaphorePWM3 = xSemaphoreCreateBinary();//创建信号量
        if (NULL != xBinarySemaphorePWM3)
    {
        printf("BinarySem_Handle 二值信号量3创建成功!\r\n");
    }
  /* enter critical */
  taskENTER_CRITICAL();

  /* create led2 task */
  if(xTaskCreate((TaskFunction_t )led2_task_function,
                 (const char*    )"LED2_task",
                 (uint16_t       )512,
                 (void*          )NULL,
                 (UBaseType_t    )2,
                 (TaskHandle_t*  )&led2_handler) != pdPASS)
  {
    printf("LED2 task could not be created as there was insufficient heap memory remaining.\r\n");
  }
  else
  {
    printf("LED2 task was created successfully.\r\n");
  }
  /* create led3 task */
  if(xTaskCreate((TaskFunction_t )led3_task_function,
                 (const char*    )"LED3_task",
                 (uint16_t       )512,
                 (void*          )NULL,
                 (UBaseType_t    )2,
                 (TaskHandle_t*  )&led3_handler) != pdPASS)
  {
    printf("LED3 task could not be created as there was insufficient heap memory remaining.\r\n");
  }
  else
  {
    printf("LED3 task was created successfully.\r\n");
  }
  /* create led3 task */
  if(xTaskCreate((TaskFunction_t )led4_task_function,
                 (const char*    )"LED4_task",
                 (uint16_t       )512,
                 (void*          )NULL,
                 (UBaseType_t    )2,
                 (TaskHandle_t*  )&led4_handler) != pdPASS)
  {
    printf("LED4 task could not be created as there was insufficient heap memory remaining.\r\n");
  }
  else
  {
    printf("LED4 task was created successfully.\r\n");
  }
  /* exit critical */
  taskEXIT_CRITICAL();

  /* start scheduler */
  vTaskStartScheduler();
}
实现交替的呼吸流水灯：

【小结】
此工程实现了定时器的驱动，同时应用信号量来实现三个任务的交替运行呼吸灯。开程提供了FreeRTOS的移植、信号量的创建，任务之间的信号传递，实现了不一样的流水灯效果。

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