STM32F4 LVGL(8.3)+FreeRTOS+软件分层设计

只看该作者 · 2024-2-17 11:38

本帖最后由 zero949079783 于 2024-2-18 22:26 编辑

STM32F429 LVGL(8.3)+FreeRTOS（FreeRTOS V10.4.6）+软件分层设计
GD32F427 LVGL(8.3)+FreeRTOS（FreeRTOS V10.4.6）+软件分层设计

应用层：主要编写应用方面的，如功能实现等，实现的串口收发（演示），驱动层：各种外设软件层，应用层与驱动分离方式使用指针函数和回调函数分开
标准库层:仅STM32标准库或GD32库
中间层：LVGL,FreeRTOS，同理也软件与驱动分层。使用systick定时器作为时钟节拍。
每一层都使函数指针

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// 函数指针变量，保存任务调度的函数地址

void (*usartTakeFunCb)(uint8_t *data,uint16_t datalen);



/**

***********************************************************

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] 注册任务调度回调函数

* @param pFunc, 传入回调函数地址

* [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] 

***********************************************************

*/



void usart1TakeCb(void(*pFunc)(uint8_t *data,uint16_t datalen))

{

        usartTakeFunCb = pFunc;

}

应用层：实现的串口收发（演示）
发送接收缓冲区大小：2048
单次接收最大量：256
串口接收：DMA+空闲中断+双指针+双环形缓冲区
串口发送：DMA+发送中断+双指针+双环形缓冲区

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#define UARTx_RX_SIZE   2048                 //接收缓冲区长度

#define UARTx_TX_SIZE   2048                //发送缓冲区长度

#define UARTx_RX_MAX    256                        //单次接收最大量

#define UARTx_TX_MAX    256                        //单次接收最大量

#define SE_PTR_NUM      10                        //se指针对结构体数组长度





typedef struct{

    uint8_t *start;                                         //start用于标记起始位置                                                                        

    uint8_t *end;                                        //end用于标记结束位置

}LCB;                        //se 指针对结构体



typedef struct{

        

        

        uint16_t RxCounter;        //累计接收数据量

        uint16_t TxCounter;

        uint16_t TxState;

        LCB RxLocation[SE_PTR_NUM];        //se指针对结构体数组

        LCB *RxInPtr;                        //IN指针用于标记接收数据

        LCB *RxOutPtr;                        //OUT指针用于提取接收的数据

        LCB *RxEndPtr;                        ////IN和OUT指针的结尾标志

        

        LCB TxLocation[SE_PTR_NUM];        //se指针对结构体数组

        LCB *TxInPtr;                        //IN指针用于标记发送数据

        LCB *TxOutPtr;                        //OUT指针用于提取发送的数据

        LCB *TxEndPtr;                        ////IN和OUT指针的结尾标志



        USART_InitTypeDef usart;

        DMA_InitTypeDef  dmatx;        

        DMA_InitTypeDef  dmarx;

        

}Usartx_Control_Block;



extern uint8_t Usart1_RxBuffer[UARTx_RX_SIZE];      //串口1接收缓冲区

extern uint8_t Usart1_TxBuffer[UARTx_TX_SIZE];      //串口1发送缓冲区

extern Usartx_Control_Block  usart1;                                                               //串口控制结构体

串口驱动层接收：

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void USART1_IRQHandler(void)

{

        //发送中断

        if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_TC) != RESET)

        {

                USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_TC);



        }                                

        //空闲中断

        if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_IDLE) != RESET)

        {                

                USART1->SR;                       //清中断

                USART1->DR;                       //清中断                

                usart1.RxCounter +=((UARTx_RX_MAX+1)- DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream2));

                usart1.RxInPtr->end = &Usart1_RxBuffer[usart1.RxCounter - 1];

                

                usart1.RxInPtr++;

                if(usart1.RxInPtr == usart1.RxEndPtr)

                {

                        usart1.RxInPtr = &usart1.RxLocation[0];

                }

                if(UARTx_RX_SIZE - usart1.RxCounter < UARTx_RX_MAX){

                        usart1.RxInPtr->start = Usart1_RxBuffer;

                        usart1.RxCounter = 0;                                                                

                }else{

                        usart1.RxInPtr->start = &Usart1_RxBuffer[usart1.RxCounter];         //标记接位置

                }                

                

                DMA_Cmd(DMA2_Stream2, DISABLE);     //关闭DMA

                DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream2, UARTx_RX_MAX+1);

                DMA2_Stream2->M0AR = (uint32_t)usart1.RxInPtr->start;

                DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);     //打开DMA                        

        }        

}

串口驱动层发送：

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void Usart1_Txdata(uint8_t *tdata,uint16_t datalen)

{

        

if((UARTx_TX_SIZE - usart1.TxCounter) >= datalen) //发送空间大于等于发数据

        {

                usart1.TxInPtr ->start = &Usart1_TxBuffer[usart1.TxCounter];

        }else 

        {

                usart1.TxCounter = 0;        //发送空间小于发送数据，清0

                usart1.TxInPtr->start = Usart1_TxBuffer;

        }

        

        memcpy(usart1.TxInPtr ->start,tdata,datalen);        //数据拷贝

        while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream7) != DISABLE);        //确保DMA可以被设置

        DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream7,datalen);                        //设置数据传输长度

        

        usart1.TxCounter += datalen;        //统计每次发送量

        usart1.TxInPtr ->end = &Usart1_TxBuffer[usart1.TxCounter-1];//标记end位，为下次作准备

        DMA2_Stream7->M0AR  = (uint32_t)usart1.TxInPtr->start;

        DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream7, UARTx_TX_MAX);        

        usart1.TxInPtr++;

        if(usart1.TxInPtr == usart1.TxEndPtr){

                usart1.TxInPtr = &usart1.TxLocation[0];                

        }

}

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void Usart1_Event(uint8_t *data,uint16_t datalen)//任务事件入口

{

        Usart1_Txdata(data,datalen);

}



void Usart1_Taskapp(void)

{

        usart1TakeCb(Usart1_Event);//任务事件回函数入口地址

}

串口任务函数：

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void usart1_take(void)

{

        if(usart1.RxOutPtr != usart1.RxInPtr)

        {

                usartTakeFunCb(usart1.RxOutPtr->start,(usart1.RxOutPtr->end - usart1.RxOutPtr->start+1));

                

                usart1.RxOutPtr++;

                if(usart1.RxOutPtr == usart1.RxEndPtr)

                {

                        usart1.RxOutPtr = &usart1.RxLocation[0];

                }

        }



        if((usart1.TxOutPtr != usart1.TxInPtr) &&( usart1.TxState == 0))

        {

                usart1.TxState = 1;



                DMA_Cmd(DMA2_Stream7,ENABLE);        



                usart1.TxOutPtr++;

                if(usart1.TxOutPtr == usart1.TxEndPtr)

                {

                        usart1.TxOutPtr = &usart1.TxLocation[0];

                }

                

        }        

}

延时函数：

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/**

***********************************************************

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] DWT初始化配置 

* @param

* @return

*  使用JLINK和STLINK烧写程序，不能对DWT复位，要手动复位，用DAP烧写可以正常

***********************************************************

**/

void Delay_Init(void)

{

        /* 关闭 TRC */

        CoreDebug->DEMCR &= ~CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;

        /* 打开 TRC */

        CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;        

        /* 关闭计数功能 */

        DWT->CTRL &= ~DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;

        /* 计数清零 */

        DWT->CYCCNT = 0;        

        /* 打开计数功能 */

        DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;        

}

/**

***********************************************************

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] 微秒级延时函数

* @param nUs，最大延时时间( 2^32 / 内核主频 ) * 10^6 us 

* [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] 

***********************************************************/

void Delay_us(uint32_t nus)

{                

        uint32_t tickStart = DWT->CYCCNT;

        

        /* 转换为nUs对应的时钟跳动次数*/

        nus *= (SystemCoreClock / 1000000);

        

        /* 延时等待 */

        while((DWT->CYCCNT - tickStart) <nus);

        

}



/**

***********************************************************

* @brief 毫秒级延时函数

* @param nMs，延时时间n毫秒

* [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] 

***********************************************************

**/

void Delay_ms(uint32_t nms)

{        uint32_t i;

        for (i = 0; i < nms; i++)

        {

                Delay_us(1000);

        }

} 



//static __IO uint32_t TimingDelay;



///**

//  * @brief  启动系统滴答定时器 SysTick

//  * @param  无

//  * @retval 无

//  */

//void Delay_Init(void)

//{

//        /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次

//         * SystemFrequency / 100000         10us中断一次

//         * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次

//         */

//        if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000))

//        { 

//                /* Capture error */ 

//                while (1);

//        }

//}



///**

//  * @brief   us延时程序,10us为一个单位

//  * @param  

//  *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 10us = 10us

//  * @retval  无

//  */

//void Delay_us(__IO uint32_t nTime)

//{ 

//        TimingDelay = nTime;        



//        while(TimingDelay != 0);

//}



///**

//  * @brief  获取节拍程序

//  * @param  无

//  * @retval 无

//  * [url=home.php?mod=space&uid=93590]@Attention[/url]  在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用

//  */

//void TimingDelay_Decrement(void)

//{

//        if (TimingDelay != 0x00)

//        { 

//                TimingDelay--;

//        }