硬件延时任务--hwdelay_task

hwdelay_task.h

#ifndef _HWDELAY_TASK_H_
#define _HWDELAY_TASK_H_

#include <rtthread.h>
#include <stdint.h>

#define DELAY_MAILBOX_MAX   5

/*
 * 值为10us, 那么该延时任务的误差就有10us, 该值设置要大量测试
 * 10us 出现了发送一次指令, 执行两次的情况(一次)
 * 20us 小幅度测试没出现异样
 */
#define DELAY_HWTIMER_INTERVAL_US   20

/*
 * 这个结果值要大于0
 */
#define HWDELAYTASK_CALC_DELAY_COUNT(us)        (us < DELAY_HWTIMER_INTERVAL_US ? 1 : us/DELAY_HWTIMER_INTERVAL_US)
/*
 * 这个 s 值不能超过 2147.483647; 因为 int 所能表示的最大范围为 2147483647
 */
#define HWDELAYTASK_CALC_DELAY_COUNT2(s, us)    (((s*1000000)+us)/DELAY_HWTIMER_INTERVAL_US)

struct DelayMailbox{
    volatile uint32_t count;//延时计数, 做减法, 减到0时,将数据发送到邮箱
    rt_mailbox_t send_mb;//任务到达后被发送到的邮箱
    void* data;
};

extern rt_mailbox_t MbGuidDataDelayHandle;

int8_t delaytask_init();
int8_t delaytask_add(struct DelayMailbox* dmb);

#endif

hwdelay_task.c

#include "hwdelay_task.h"
#include "bsp_gpt.h"

#define DELAY_HWTIMER_DEV_NAME   "gpt2"     /* 定时器名称 */

static struct imxrt_gpt* dev_hwtimer_hwdelay;
static int8_t state;

static volatile struct DelayMailbox DelayMbs[DELAY_MAILBOX_MAX] = {0};
static volatile uint8_t DelayMbsFront = 0;  //队首
static volatile uint8_t DelayMbsRear = 0;   //队尾,最后一个元素的索引+1

rt_mailbox_t MbGuidDataDelayHandle;

static void ht_timeout_cb(void* dev, uint32_t size){
    //这里要测验定时器超时回调中的代码执行时长, 其执行时长要小于定时器的超时时间
    uint8_t i = DelayMbsFront;
    while(i != DelayMbsRear){
        //printf("DelayMbs[%u].count: %u\r\n", i, DelayMbs[i].count);
        DelayMbs[i].count--;
        if(DelayMbs[i].count == 0){
            rt_mb_send(DelayMbs[i].send_mb, (rt_ubase_t)DelayMbs[i].data);
            DelayMbsFront = (DelayMbsFront+1)%DELAY_MAILBOX_MAX;
            return;
        }
        i = (i+1)%DELAY_MAILBOX_MAX;
    }
    return;
}

int8_t delaytask_init(){
    rt_err_t res;
    
    MbGuidDataDelayHandle = rt_mb_create("_MGDDH", DELAY_MAILBOX_MAX, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    
    dev_hwtimer_hwdelay = bsp_gpt_init(DELAY_HWTIMER_DEV_NAME, ht_timeout_cb);
    if (dev_hwtimer_hwdelay == RT_NULL) {
        printf("hwtimer sample run failed! can't find %s device!\r\n", DELAY_HWTIMER_DEV_NAME);
        return -1;
    }
    hwtimerval_t timerval = {0, DELAY_HWTIMER_INTERVAL_US};
    bsp_gpt_start(dev_hwtimer_hwdelay, &timerval, HWTIMER_MODE_PERIOD);
    return 0;
}

int8_t delaytask_add(struct DelayMailbox* dmb){
    if((DelayMbsRear+1)%DELAY_MAILBOX_MAX == DelayMbsFront){
        return -1;
    }
    DelayMbs[DelayMbsRear].count = dmb->count;
    DelayMbs[DelayMbsRear].data = dmb->data;
    DelayMbs[DelayMbsRear].send_mb = dmb->send_mb;
    DelayMbsRear = (DelayMbsRear+1)%DELAY_MAILBOX_MAX;
    //printf("DelayMbsRear: %d\r\n", DelayMbsRear);
    return 0;
}
#include "includes.h" #include "stm32f10x_gpio.h" #include "xxGpio.h" //任务优先级 #define START_TASK_PRIO 3 //任务堆栈大小 #define START_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB StartTaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; //任务函数 void start_task(void *p_arg); #define LED0_PIN GPIO_Pin_1 // #define LED0_PORT GPIOA /* GPIOB */ #define LED0_ON() GPIO_SetLow(LED0_PORT, LED0_PIN); //0 #define LED0_OFF() GPIO_SetHigh(LED0_PORT, LED0_PIN); //0 #define LED1_PIN GPIO_Pin_2 // #define LED1_PORT GPIOA /* GPIOB */ #define LED1_ON() GPIO_SetLow(LED1_PORT, LED1_PIN); //0 #define LED1_OFF() GPIO_SetHigh(LED1_PORT, LED1_PIN); //0 #define LED2_PIN GPIO_Pin_3 // #define LED2_PORT GPIOA /* GPIOB */ #define LED2_ON() GPIO_SetLow(LED2_PORT, LED2_PIN); //0 #define LED2_OFF() GPIO_SetHigh(LED2_PORT, LED2_PIN); //0 GpioCfg_ts LED0_Cfg = { LED0_PORT, LED0_PIN, GPIO_Mode_Out_PP, GPIO_Speed_50MHz, Level_High, }; GpioCfg_ts LED1_Cfg = { LED1_PORT, LED1_PIN, GPIO_Mode_Out_PP, GPIO_Speed_50MHz, Level_High, }; GpioCfg_ts LED2_Cfg = { LED2_PORT, LED2_PIN, GPIO_Mode_Out_PP, GPIO_Speed_50MHz, Level_High, }; void LEDT_Init(void) { GPIO_Config( &LED0_Cfg ); GPIO_Config( &LED1_Cfg ); GPIO_Config( &LED2_Cfg ); } OS_Q DATA_Msg; //定义一个消息队列,用于发送数据 //主函数 int main(void) { OS_ERR err; CPU_SR_ALLOC(); LEDT_Init(); NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断分组配置 OSInit(&err); /* Init uC/OS-III. */ //创建开始任务 OSTaskCreate( (OS_TCB * )&StartTaskTCB, //任务控制块 (CPU_CHAR * )"start task", //任务名字 (OS_TASK_PTR )start_task, //任务函数 (void * )0, //传递给任务函数的参数 (OS_PRIO )START_TASK_PRIO, //任务优先级 (CPU_STK * )&START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址 (CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位 (CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE, //任务堆栈大小 (OS_MSG_QTY )0, //任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息 (OS_TICK )0, //当使能时间片轮转时的时间片长度,为0时为默认长度, (void * )0, //用户补充的存储区 (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项 (OS_ERR * )&err); //存放该函数错误时的返 OSStart(&err); /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-III). */ } /****************************************************************************************** * * 实验(一) * *******************************************************************************************/ // 创建1个任务任务执行完毕后自动退出 #if(0) //任务优先级 #define TASK1_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK1_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task1_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK1_TASK_STK[TASK1_STK_SIZE]; void task1_task(void *p_arg); //任务优先级 #define TASK2_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK2_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task2_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK2_TASK_STK[TASK2_STK_SIZE]; void task2_task(void *p_arg); //开始任务任务函数 void start_task(void *p_arg) { CPU_INT32U cpu_clk_freq; CPU_INT32U cnts; OS_ERR err; (void)p_arg; BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */ CPU_Init(); cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq(); /* Determine SysTick reference freq. */ cnts = cpu_clk_freq / (CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz; /* Determine nbr SysTick increments */ OS_CPU_SysTickInit(cnts); /* Init uC/OS periodic time src (SysTick). */ // Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */ #if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */ #endif CPU_IntDisMeasMaxCurReset(); #if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN //当使用时间片轮转的时候 //使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍,既1*5=5ms OSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err); #endif //创建TASK1任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task1_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task1 task", (OS_TASK_PTR )task1_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK1_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK1_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //创建TASK2任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task2_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task2 task", (OS_TASK_PTR )task2_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK2_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK2_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //删除start_task任务自身 // OSTaskDel( (OS_TCB*)0, &err ); } //task1任务函数 volatile uint32_t i; uint8_t LedStates = 1; void task1_task(void *p_arg) { OS_ERR err; uint8_t count = 10; while(1) { // 任务1正常运行时LED0闪烁 for(uint8_t count = 0; count < 5; count++) { LED0_ON(); for(i = 0; i < 200000; i++); // 简单延时 LED0_OFF(); for(i = 0; i < 200000; i++); // 简单延时 } // 挂起任务2(LED1将停止闪烁) OSTaskSuspend(&Task2_TaskTCB, &err); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 2, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时2秒 // 唤醒任务2(LED1恢复闪烁) OSTaskResume(&Task2_TaskTCB, &err); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 3, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时3秒 // 删除任务2 OSTaskDel(&Task2_TaskTCB, &err); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时1秒 // 删除任务1自身 OSTaskDel((OS_TCB*)0, &err); } } //task2任务函数 void task2_task(void *p_arg) { volatile uint32_t i; while(1) { // LED1持续闪烁 LED1_ON(); for(i = 0; i < 200000; i++); // 简单延时 LED1_OFF(); for(i = 0; i < 200000; i++); // 简单延时 // 让出CPU时间 OSTimeDly(1, OS_OPT_TIME_DLY, NULL); } } #endif /****************************************************************************************** * * 实验(二) * *******************************************************************************************/ // 创建1个任务任务执行完毕后自动退出 #if(0) //任务优先级 #define TASK1_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK1_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task1_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK1_TASK_STK[TASK1_STK_SIZE]; void task1_task(void *p_arg); //任务优先级 #define TASK2_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK2_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task2_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK2_TASK_STK[TASK2_STK_SIZE]; void task2_task(void *p_arg); //任务优先级 #define TASK3_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK3_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task3_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK3_TASK_STK[TASK3_STK_SIZE]; void task3_task(void *p_arg); // 信号量定义 OS_SEM SharedResourceSem; // 共享资源信号量 OS_SEM SyncSem; // 同步信号量 //开始任务任务函数 void start_task(void *p_arg) { CPU_INT32U cpu_clk_freq; CPU_INT32U cnts; OS_ERR err; (void)p_arg; BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */ CPU_Init(); cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq(); /* Determine SysTick reference freq. */ cnts = cpu_clk_freq / (CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz; /* Determine nbr SysTick increments */ OS_CPU_SysTickInit(cnts); /* Init uC/OS periodic time src (SysTick). */ // Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */ #if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */ #endif CPU_IntDisMeasMaxCurReset(); #if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN //当使用时间片轮转的时候 //使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍,既1*5=5ms OSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err); #endif //创建TASK1任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task1_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task1 task", (OS_TASK_PTR )task1_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK1_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK1_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //创建TASK2任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task2_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task2 task", (OS_TASK_PTR )task2_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK2_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK2_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //创建TASK3任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task3_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task3 task", (OS_TASK_PTR )task3_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK3_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK3_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK3_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK3_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //删除start_task任务自身 // OSTaskDel( (OS_TCB*)0, &err ); } // 低优先级任务函数 void task1_task(void *p_arg) { OS_ERR err; while(1) { // 获取共享资源信号量(第一次信号量接收) OSSemPend(&SharedResourceSem, 0, OS_OPT_PEND_BLOCKING, 0, &err); // 模拟处理共享资源(长时间操作) OSTimeDlyHMSM(0, 0, 2, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时2秒 // 发送同步信号量(第一次信号量发送) OSSemPost(&SyncSem, OS_OPT_POST_1, &err); // 释放共享资源信号量 OSSemPost(&SharedResourceSem, OS_OPT_POST_1, &err); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 5, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时5秒 } } // 中优先级任务函数 void task2_task(void *p_arg) { OS_ERR err; while(1) { // 执行不需要共享资源的操作 // 这个任务会抢占低优先级任务 OSTimeDlyHMSM(0, 0, 1, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时1秒 } } // 高优先级任务函数 void task3_task(void *p_arg) { OS_ERR err; while(1) { // 等待同步信号量(第二次信号量接收) OSSemPend(&SyncSem, 0, OS_OPT_PEND_BLOCKING, 0, &err); // 获取共享资源信号量(第二次信号量接收) OSSemPend(&SharedResourceSem, 0, OS_OPT_PEND_BLOCKING, 0, &err); // 执行关键操作 // 这里应该快速完成... // 发送同步信号量(第二次信号量发送) OSSemPost(&SyncSem, OS_OPT_POST_1, &err); // 释放共享资源信号量 OSSemPost(&SharedResourceSem, OS_OPT_POST_1, &err); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 5, 0, OS_OPT_TIME_DLY, &err); // 延时5秒 } } #endif /****************************************************************************************** * * 实验(二) * *******************************************************************************************/ // 创建1个任务任务执行完毕后自动退出 #if(1) //任务优先级 #define TASK1_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK1_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task1_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK1_TASK_STK[TASK1_STK_SIZE]; void task1_task(void *p_arg); //任务优先级 #define TASK2_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK2_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task2_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK2_TASK_STK[TASK2_STK_SIZE]; void task2_task(void *p_arg); //任务优先级 #define TASK3_TASK_PRIO 4 //任务堆栈大小 #define TASK3_STK_SIZE 128 //任务控制块 OS_TCB Task3_TaskTCB; //任务堆栈 CPU_STK TASK3_TASK_STK[TASK3_STK_SIZE]; void task3_task(void *p_arg); // 信号量定义 OS_SEM SharedResourceSem; // 共享资源信号量 OS_SEM SyncSem; // 同步信号量 //开始任务任务函数 void start_task(void *p_arg) { CPU_INT32U cpu_clk_freq; CPU_INT32U cnts; OS_ERR err; (void)p_arg; BSP_Init(); /* Initialize BSP functions */ CPU_Init(); cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq(); /* Determine SysTick reference freq. */ cnts = cpu_clk_freq / (CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz; /* Determine nbr SysTick increments */ OS_CPU_SysTickInit(cnts); /* Init uC/OS periodic time src (SysTick). */ // Mem_Init(); /* Initialize Memory Management Module */ #if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */ #endif CPU_IntDisMeasMaxCurReset(); #if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN //当使用时间片轮转的时候 //使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍,既1*5=5ms OSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err); #endif //创建TASK1任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task1_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task1 task", (OS_TASK_PTR )task1_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK1_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK1_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK1_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //创建TASK2任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task2_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task2 task", (OS_TASK_PTR )task2_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK2_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK2_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK2_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //创建TASK3任务 OSTaskCreate((OS_TCB * )&Task3_TaskTCB, (CPU_CHAR * )"Task3 task", (OS_TASK_PTR )task3_task, (void * )0, (OS_PRIO )TASK3_TASK_PRIO, (CPU_STK * )&TASK3_TASK_STK[0], (CPU_STK_SIZE)TASK3_STK_SIZE/10, (CPU_STK_SIZE)TASK3_STK_SIZE, (OS_MSG_QTY )0, (OS_TICK )0, (void * )0, (OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR * )&err); //删除start_task任务自身 // OSTaskDel( (OS_TCB*)0, &err ); } #endif   帮我生成一个UCOSⅢ消息实验代码 任务要求:设计一个消息发送、接收例程,必须包含消息发送和接收,且接收消息后必须对消息长度和数据进行处理。共三个任务
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06-23
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