灵动微课堂 (第133讲) | 基于MM32 MCU的OS移植与应用——RT-Thread UART数据收发

04
UART2中断处理

UART2开启了两个中断，一个接收中断把接收到的数据放入buff，一个接收空闲中断，当一包数据接收完后产生中断，释放一个信号量，供另外一个线程查询。

void UART2_IRQHandler(void)
{
    uint8 RecCh;
    if( UART_GetFlagStatus(UART2,UART_ISR_RX)!=RESET ) // 串口接收中断
    {      
       RecCh = (uint8)UART_ReceiveData(UART2);
       g_UART2_RxBuf[g_UART2_RecPos++] = RecCh;
       UART_ClearITPendingBit(UART2, UART_ISR_RX);
    }
    if (UART_GetITStatus(UART2, UART_IER_RXIDLE) != RESET) //接收空闲中断
       {
            g_UART2_RxBuf[g_UART2_RecPos] = '';   
            rt_sem_release(uart2_recv_sem);  //释放一个信号量，表示数据已接收;给出二值信号量 ，发送接收到新数据帧标志，供前台线程查询

            UART_ClearITPendingBit(UART2, UART_ISR_RXIDLE);//使用该语句清除空闲中断标志位
       }
       if( UART_GetFlagStatus(UART2,UART_ISR_RXOERR)==SET )   // 串口接收溢出
    {
       UART_ClearITPendingBit(UART2, UART_ISR_RXOERR);
    }   
}


05
rt_kprintf函数实现

RT-Thread 打印是通过void rt_kprintf(const char *fmt, ...)接口实现的，所以要使用这个接口需要重写一下这个函数接口，将需要输出的调试信息打印到需要的串口。

void rt_hw_console_output(const char *str)  //实现该函数，才能使用rt_kprintf
{
     /* 进入临界段 */
    rt_enter_critical();
    while(*str!='')
    {
      if (*str == '
')//RT-Thread 系统中已有的打印均以
结尾，而并非
，所以在字符输出时，需要在输出
之前输出
，完成回车与换行，否则系统打印出来的信息将只有换行
      {
        while((UART1->CSR&UART_IT_TXIEN)==0)
        {
        }
UART_SendData(UART1, '
');
      }
      while((UART1->CSR&UART_IT_TXIEN)==0)
      {
      }            
      UART_SendData(UART1, *(str++));
    }
     /* 退出临界段 */
  rt_exit_critical();  
}


注

使用进入临界段语句rt_enter_critical(); 一定要使用退出临界段语句 rt_exit_critical(); 否则调度器锁住，无法进行调度。


06
printf函数重定向

如果使用printf函数那需要重定向，本例程使用UART2，代码如下：

int fputc(int ch,FILE *f)
{   
  while((UART2->CSR&UART_IT_TXIEN)==0);//等待上一次发送完成
  UART2->TDR = (ch & (uint16_t)0x00FF);
  return (ch);
}         


07
创建线程

现在我们来创建2个线程：LED翻转线程，PA1翻转。

void led_thread_entry(void *parameter)
{
      while(1)
      {
         LedToggle(GPIOA,GPIO_Pin_1);
         rt_thread_mdelay(2000);   
      }
}

UART2数据处理线程，将中断收到的数据通过rt_kprintf输出，然后把接收的数据再通过UART2发回去。


void uart2_recv_thread_entry(void *parameter)
{
    rt_err_t uwRet = RT_EOK;
    while(1)
    {
    //获取UART2接收帧完成信号量
        uwRet =rt_sem_take(uart2_recv_sem, RT_WAITING_FOREVER);     
        if(RT_EOK == uwRet )
        {
//把接收到的数据通过rt_kprintf输出
            rt_kprintf("uart2 Receive Data:%s
",g_UART2_RxBuf);  
            uartSendString(UART2,g_UART2_RxBuf); //将UART2接收到的数据通过UART2发送回去
            memset(g_UART2_RxBuf,0,UART2_RX_BUF_SIZE);
            g_UART2_RecPos = 0;
        }
    }
}


08
启动任务

接着配置任务启动。

led_thread = rt_thread_create("ledThread",       /* 线程名字 */
                               led_thread_entry,  /* 线程入口函数 */
                               RT_NULL,           /* 线程入口函数参数 */
                               256,               /* 线程栈大小 */
                               5,                 /* 线程的优先级 */
                               10                 /* 线程时间片 */
                             );

if(led_thread != RT_NULL)
{
   rt_thread_startup(led_thread);
}

uart2_recv_thread = rt_thread_create("uart2_recv_thread",       /* 线程名字 */
                                      uart2_recv_thread_entry,  /* 线程入口函数 */
                                      RT_NULL,           /* 线程入口函数参数 */
                                      512,               /* 线程栈大小 */
                                      2,                 /* 线程的优先级 */
                                      10                 /* 线程时间片 */
                                    );

if(uart2_recv_thread != RT_NULL)
{
   rt_thread_startup(uart2_recv_thread);
}

新建一个信号量，到这里那我们需要引入一个信号量的概念。

信号量的控制块定义在include/rtdef.h中，信号量是一种轻型的用于解决线程间同步问题的内核对象，线程可以获取或释放它，从而达到同步或互斥的目的。

在 RT-Thread 中，信号量控制块是操作系统用于管理信号量的一个数据结构，由结构体 struct rt_semaphore 表示。另外一种 C 表达方式 rt_sem_t，表示的是信号量的句柄，在 C 语言中的实现是指向信号量控制块的指针。信号量控制块结构的详细定义如下：

#ifdef RT_USING_SEMAPHORE
/**
* Semaphore structure
*/
struct rt_semaphore
{
    struct rt_ipc_object parent;                        /**< inherit from ipc_object */

    rt_uint16_t          value;                         /**< value of semaphore. */
    rt_uint16_t          reserved;                      /**< reserved field */
};
typedef struct rt_semaphore *rt_sem_t;
#endif

rt_semaphore 对象从 rt_ipc_object 中派生，由 IPC 容器所管理，信号量的最大值是 65535。

程序中新建一个信号量：

uart2_recv_sem = rt_sem_create("uart2_recv_sem",    //信号量名字

                                0,                  //信号量初始值

                                RT_IPC_FLAG_FIFO    //信号量模式 FIFO(0x00)
                               );


09
测试结果

程序下载后测试结果：UART1 rt_kprintf 调试信息输出窗口。

图1 UART1初始化状态打印

图2  UART2数据收发



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