单片机mian主逻辑的写法

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#c语言 #嵌入式硬件 #stm32

于 2024-08-22 19:17:19 首次发布

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单片机mian主逻辑的写法

双while(1)写法
关于裸机调度的时间片

双while(1)写法

在嵌入式系统编程中，尤其是在使用C语言编写的程序中，while(1) 循环通常用于创建一个无限循环，这样程序就可以持续运行，不会自行终止。
这种结构在嵌入式应用程序中非常常见，因为它们通常需要不断地响应外部事件，如用户输入、传感器数据或其他设备通信。
在您提供的 MODE_2 函数中，也包含了一个 while(1) 循环。这是因为 MODE_2是一个特定的模式，它需要在自己的函数中持续运行，直到被外部事件（如用户按下特定的键）中断，通过retrun跳出mode_2()。即使这个函数被包含在主程序的while(1) 循环中调用，它仍然需要自己的循环来处理该模式下的所有逻辑。这里的结构是这样的：
1.主程序的 while(1)循环：这是程序的最外层循环，它不断地检查当前的模式（由 MEMU 变量控制），并调用相应的模式处理函数（如 MODE_1, MODE_2,MODE_3, MODE_4 等）。
2.模式函数内的 while(1) 循环：每个模式函数（如 MODE_2）内部也有自己的 while(1)循环。这个循环负责处理该模式下的所有逻辑，如读取传感器数据、更新显示、处理用户输入等。当需要退出该模式时（例如用户按下了返回键），函数会设置MEMU 变量到一个特定的值，这样主程序的 while(1) 循环就会调用另一个模式处理函数或退出当前模式。

------------------------主程序部分main.py----------------------------------------
int main (void)
{
	RCC_Configuration(); //时钟设置
	NVIC_Configuration();	//NVIC设置
	//串口通信部分
	uart1_init(9600);//连接昆仑屏——485 
	uart2_init(115200);	//连接摄像头板
	uart3_init(9600);	//连接语音板
	uart4_init(9600);//连接电视板
  uart5_init(115200);//连接舵机板
	TIM3_Int_Init(3600-1,10000-1); //定时周期500ms,用于各种计时
	//RTC部分
	RTC_Config();//初始化RTC时钟
	BKP_Configuration();//初始化BKP
	RTC_Set(2023,9,26,10,30,20);	//设置当前时间
	//显示部分
	LCD_Init();//LCD初始化
	LCD_Clear();
	KEYPAD5x4_Init();	//矩阵键盘初始化
	EXTIX_Init();//外部中断 初始化
	Relay_Init();//继电器初始化
	//云台部分
	Store_Init();
	bsp_Coordinate_instructions((float)(0),(float)(-19.5));//舵机初始化——复位到指定位置
	 
	while(1)
	{ 
		switch(MEMU) //判断MEMU值，执行对应模式函数
	  {   				      	
				case 0:  LCD_Start();break;	//初始等待界面
        case 1:  LCD_Clear();MODE_1(); break;	//模式1			  				      
				case 2:  LCD_Clear();MODE_2(); break;	//模式2		
        case 3:  LCD_Clear();MODE_3(); break;	//模式3				  				      
				case 4:  LCD_Clear();MODE_4(); break;	//模式4		
				case 10: LCD_Clear();LCD_Main(); break;	//模式选择界面	
//				case 20: LCD_Clear();Position_Display();break;	//显示坐标函数，画圈功能（去掉该功能）
				case 30: LCD_Clear();Records_Display();break;	//显示记录函数
				case 40: LCD_Clear();Pages_Display();break;//翻页函数
				case 50: Scrolling_Display();break;//滚屏函数	
//				case 60: LCD_Clear();Parameter_Setting();break;//配置识别参数函数（去掉该功能）
				case 70: LCD_Clear();Servos_Adjust();break;//舵机校准界面
		}
	}
}
-------------------------------------------------------------------------
-----------------------control.py---------------------------------------
void MODE_1(void)
{
	/*
		单片机——摄像头协议：
			模式：01静止图片  02慢速视频  03快速视频
			颜色: 00无颜色要求 01红色 02绿色 03蓝色 04黄色 05紫红 
						06青色 07棕色 08深绿 09深蓝 0a褐色 0b紫色 0c深青 			
			形状：00无形状要求 01三角形 02正方形 03五边形 04六边形 05平行四边形 
						06三角星 07四角星 08五角星 09六角星 0a八角星 
						0b黑桃 0c红桃 0d方块 0e梅花 0f圆形
			背景：00无 01白色 02黑色
	*/
	// 单片机——摄像头协议数组：      帧头,命令,模式,颜色,形状,背景,帧尾
	u8 command_to_camera_start_1[7]={0xAA,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x55};//向摄像头发送的开始指令
	u8 command_to_camera_stop_1 [7]={0xAA,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x55};//向摄像头发送的停止指令
	
//	//将设置的参数写入协议数组：背景——颜色——形状
//	command_to_camera_start_1[5] =	setting_parameter/100;//背景
//	command_to_camera_start_1[3] = (setting_parameter/10)%10;//颜色
//	command_to_camera_start_1[4] = setting_parameter%10;//形状

	//LCD显示文字
	LCD_ShowChinese(0,0,"静态图片",RED,WHITE,32,0);
	LCD_ShowChinese(0,40,"计时：",RED,WHITE,32,0);
	LCD_ShowString(96,40,"   S",RED,WHITE,32,0);
	LCD_ShowChinese(0,80,"时间：",RED,WHITE,32,0);
 
	USART2_Send_Message(command_to_camera_start_1,7);//向摄像头发送开始识别指令
	delay_s(2);	//延时使摄像头初始化	
	USART4_Send_Message((u8*)"FJD01",6);//向电视板发送 播放指令
	MODE1.timer_flag = 1; //计时开启
		
	while(1)
	{
		RTC_Get();//读取RTC时钟
		sprintf((char*)time_buf,"%02d:%02d:%02d",rhour,rmin,rsec);//将时间放入要在LCD屏上显示的字符串
		LCD_ShowString(96,80,time_buf,RED,WHITE,32,0);		//显示当前时间
		LCD_ShowIntNum(96,40,MODE1.count,2,RED,WHITE,32);//显示计时时间
		if(KEYPAD5x4_Read() == KEYPAD_F1)//再按F1，退回到主界面
		{
			MEMU = 10; 
			MODE1.count = 0;			//定时器计时时间清0
			MODE1.timer_flag = 0;	//定时器计时停止
			//以下两个变量为防止视频卡死，退出时清0
			camera_timer_flag =0;//暂停定时标志位清0
			pause_count = 0;	//暂停定时计数清0，这个计时只有模式2，模式3有
			bsp_Coordinate_instructions((float)(0),(float)(-19.5));//舵机初始化——复位到指定位置
			USART4_Send_Message((u8*)"FJDSTOP",8);//向电视板发送 停止播放指令
			delay_ms(50);
			USART2_Send_Message(command_to_camera_stop_1,7);//通知摄像头停止识别
			return;//##检测到按键KEYPAD5x4_Read() == KEYPAD_F1，停止视频，如何跳出函数
		}

		//在这进行串口接收完成等待
		if(USART2_RX_STA) //接收到摄像头板发来的报文，进入坐标画圈模式，定时关闭，
		{
			USART2_RX_STA = 0;
			Usart2_process();//分析报文数据
			Usart2_ResetRXbuffer();
		}
	}	
}

------------------------------------------------------------------------

关于裸机调度的时间片

优点：针对不同的模块，调用时间间隔不同，合理利用系统资源。
视频教材：https://cloud.189.cn/t/2uIBrya2MnIj（访问码：2jic）

main.c


typedef struct
{
	uint8_t run;                // 调度标志，1：调度，0：挂起
	uint16_t timCount;          // 时间片计数值
	uint16_t timRload;          // 时间片重载值
	void (*pTaskFuncCb)(void);  // 函数指针变量，用来保存业务功能模块函数地址
} TaskComps_t;

static TaskComps_t g_taskComps[] = 
{
	{0, 5,    5,     HmiTask},
	{0, 10,   10,    WifiNetworkTask},
	{0, 100,  100,   SensorTask},
//	{0, 1000, 1000,  BatteryDrvTest},	
	{0, 1000, 1000,  BatteryTask},
	/* 添加业务功能模块 */
};

#define TASK_NUM_MAX   (sizeof(g_taskComps) / sizeof(g_taskComps[0]))

static void TaskHandler(void)
{
	for (uint8_t i = 0; i < TASK_NUM_MAX; i++)
	{
		if (g_taskComps[i].run)                  // 判断时间片标志
		{
			g_taskComps[i].run = 0;              // 标志清零
			g_taskComps[i].pTaskFuncCb();        // 执行调度业务功能模块
		}
	}
}

/**
***********************************************************
* @brief 在定时器中断服务函数中被间接调用，设置时间片标记，
         需要定时器1ms产生1次中断
* @param
* @return 
***********************************************************
*/
static void TaskScheduleCb(void)
{
	for (uint8_t i = 0; i < TASK_NUM_MAX; i++)
	{
		if (g_taskComps[i].timCount)
		{
			g_taskComps[i].timCount--;
			if (g_taskComps[i].timCount == 0)
			{
				g_taskComps[i].run = 1;
				g_taskComps[i].timCount = g_taskComps[i].timRload;
			}
		}
	}
}

static void DrvInit(void)
{
	DelayInit();
	LedDrvInit();
	KeyDrvInit();
	RtcDrvInit();
	SystickInit();

	WifiModuleDrvInit();
	LcdDrvInit();
	TempHumiDrvInit();
	Pm25DrvInit();
	BatteryDrvInit();
}
static void AppInit(void)
{
	TaskScheduleCbReg(TaskScheduleCb);
}

int main(void)
{	
	DrvInit();
	AppInit();
	DelayNms(1000);
	HmiTest();
//	RtcTime_t rtcTime = {2024, 4, 15, 16, 25, 30};
//	SetRtcTime(&rtcTime);
	while (1)
	{
		TaskHandler();//
	}
}

systick.c

#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include "gd32f30x.h"

static volatile uint64_t g_sysRunTime = 0;

static void (*g_pTaskScheduleFunc)(void);          // 函数指针变量，保存任务调度的函数地址

/**
***********************************************************
* @brief 注册任务调度回调函数
* @param pFunc, 传入回调函数地址
* @return 
***********************************************************
*/
void TaskScheduleCbReg(void (*pFunc)(void))
{
	g_pTaskScheduleFunc = pFunc;
}

/**
***********************************************************
* @brief systick初始化
* @param
* @return 
***********************************************************
*/
void SystickInit(void)
{
	/*1ms 产生一次定时中断*/
	if (SysTick_Config(rcu_clock_freq_get(CK_AHB) / 1000))
	{
		while (1);
	}
}

/**
***********************************************************
* @brief 定时中断服务函数，1ms产生一次中断
* @param
* @return 
***********************************************************
*/
void SysTick_Handler(void)
{
	g_sysRunTime++;
	if (g_pTaskScheduleFunc == NULL)
	{
		return;
	}
	g_pTaskScheduleFunc();
}

/**
***********************************************************
* @brief 获取系统运行时间
* @param
* @return 以1ms为单位
***********************************************************
*/
uint64_t GetSysRunTime(void)
{
	return g_sysRunTime;
}