灵动微课堂 (第140讲) | 基于MM32 MCU的OS移植与应用——RT-Thread 中断管理（2）

五.RT-Thread中断管理Demo演示我们在前几节课堂中已经学习过RT-Thread OS Nano的移植以及UART1串口控制台的打印功能，这里我们直接进入RT-Thread的中断管理Demo实验，具体的实验步骤如下：
1）这里以移植好的RT_Thread_Nano_MM32L073PF核心板为例。
在其工程目录HARDWARE文件夹下新建一个名为LED的文件夹，然后在该工程Keil MDK集成开发环境下我们新建一个led.c和led.h文件保存在HARDWARE里面的LED文件夹下，在MDK开发环境中的HARDWARE分组下添加led.c文件并包含led.h文件，在led.h文件中用宏定义的方法定义LED1的端口和管脚，定义LED1 ON、LED1 OFF、LED1 TOGGLE功能，编写LED初始化函数声明：void LED_Init(void)。在LED.c文件中编写LED初始化函数:void LED_Init(void)如下所示：

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__     
#include "HAL_conf.h"
//LED1 GPIOB
#define LED1_PORT       GPIOB
//LED1 GPIO_Pin5
#define LED1_PIN        GPIO_Pin_5  
//PB5 LED1 ON
#define LED1_ON()       GPIO_ResetBits(LED1_PORT,LED1_PIN)   
//PB5 LED1 OFF
#define LED1_OFF()      GPIO_SetBits(LED1_PORT,LED1_PIN)   
//PB5 LED1 TOGGLE
#defineLED1_TOGGLE()   (GPIO_ReadOutputDataBit(LED1_PORT,LED1_PIN))?(GPIO_ResetBits(LED1_PORT,LED1_PIN)):(GPIO_SetBits(LED1_PORT,LED1_PIN))   
//初始化LED函数声明
void LED_Init(void);                    
#endif
#include "led.h"
/**
**********************************************************************************
* @name   : LED_Init
* @Brief    : LED Init GPIOB.5
* @param  : None
* @retval   : None
**********************************************************************************
*/
void LED_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    //Enable GPIOB Clock
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE);  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    //LED1 ON
    LED1_ON();
}
2）在main.c文件中包含led.h头文件，声明创建初始化并启动中断管理线程函数，宏定义线程的优先级、线程的时间片大小、4字节栈空间对齐、线程的栈空间大小1024字节、线程控制块、编写线程入口函数，创建一个静态线程，定义一个动态信号量dynamic_sem用于线程中创建信号量，然后在线程中永久等待获取Timer14每2s释放的信号量，当获取到Timer14释放的信号量时LED1灯状态翻转，演示RT-Thread中断管理控制LED1灯状态翻转功能，最后UART1打印输出提示语。代码详情如下所示：

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "led.h"
#include
//声明创建初始化并启动中断管理线程函数
int Inter_Management_sample(void);
//线程的时间片大小5个操作系统时钟节拍
#define THREAD_TIME_SLICE   5
//线程优先级
#define THREAD_PRIORITY     25
//4字节栈空间对齐
ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
//线程的栈空间大小1024字节
static char thread_stack[1024];
//线程控制块
static struct rt_thread thread;
//创建1个动态信号量dynamic_sem
static rt_sem_t dynamic_sem = RT_NULL;
/**
*******************************************************************************
* @name   : static void thread2_entry(void *param)
* @brief    : 线程的入口函数
* @param  : *parame:线程入口函数参数
* @retval   : None
*******************************************************************************
*/
static void thread_entry(void *param)
{
    static rt_err_t result;

    while(1)
    {
        //永久方式等待信号量，获取到TIM14每2秒释放的信号量LED1状态翻转
        result = rt_sem_take(dynamic_sem,RT_WAITING_FOREVER);     
        if(result != RT_EOK)
        {
            //打印提示获取信号量失败
            rt_kprintf("thread2 take a dynamic semaphore,failed.
");

            //获取信号量失败删除信号量
            rt_sem_delete(dynamic_sem);      
            return;
        }
        else
        {
             //获取到信号量LED1状态翻转
            LED1_TOGGLE();      
            //UART1打印提示LED1状态翻转
            rt_kprintf("Get the semaphore released by Timer14：LED1 TOGGLE.
");         
        }
    }
}
/**
**********************************************************************************
* @name   : Inter_Management_sample
* @brief  : 中断管理样例，创建信号量，动态初始化线程并启动线程
*           线程等待获取到TIM14每2s释放的信号量后LED1状态翻转。
* @param  : None
* @retval : return 0
**********************************************************************************
*/
int Inter_Management_sample(void)
{
    //创建一个动态信号量，初始值是'0'
    dynamic_sem = rt_sem_create("dsem",0,RT_IPC_FLAG_FIFO);
    /* 静态创建线程名称是thread,入口是thread_entry并初始化线程 */
    rt_thread_init( &thread,                       //线程句柄
                    "thread",                   //线程名称
                    thread_entry,               //线程入口函数
                    RT_NULL,                  //线程入口函数参数
                    &thread_stack[0],           //线程栈起始地址
                    sizeof(thread_stack),           //线程栈大小单位是字节
                    THREAD_PRIORITY,         //线程的优先级
                    THREAD_TIME_SLICE );      //线程时间片大小
    //启动线程                    
    rt_thread_startup(&thread);
    return 0;
}
3）继续在main.c文件中初始化Timer14定时中断5ms，编写定时中断函数，然后定义一个计时变量ucTIM14_2s_Cnt，每计时到2s释放之前定义的信号量。代码如下所示：

//TIM14 2s计时变量
u16 ucTIM14_2s_Cnt = 0;
/**
*******************************************************************************
* @name   : void bsp_TIM14_Init(u16 Prescaler,u16 Period)
* @brief    : Timer14 Init
* @param  : None
* @retval   : None
*******************************************************************************
*/
void bsp_TIM14_Init(u16 Prescaler,u16 Period)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_StructInit;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_StructInit;

    /*使能TIM14时钟*/
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM14, ENABLE);
    //ARR寄存器值(重装值)
    TIM_StructInit.TIM_Period = Period;   
    //TIM14预分频值   
    TIM_StructInit.TIM_Prescaler = Prescaler;   
    //数字滤波器采样频率,不影响定时器时钟
    TIM_StructInit.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;      
    //向上计数模式   
    TIM_StructInit.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    //TIM14定时器向上计数更新时间事件中断发生后从0开始计数
    TIM_StructInit.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_StructInit);
    /* 配置定时器TIM14中断通道及优先级并使能中断优先级 */
    NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannel = TIM14_IRQn;
    NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannelPriority = 2;
    NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_StructInit);
    //更新定时器时会产生更新时间,初始化时清除标志位
    TIM_ClearFlag(TIM14, TIM_FLAG_Update);
    //允许定时器TIM14更新中断
    TIM_ITConfig(TIM14, TIM_IT_Update, ENABLE);
    //使能TIM14定时器
    TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);   
}
/**
*******************************************************************************
* @name   : TIM14_IRQHandler
* @brief    : TIM14 Interrupt service function
* @param  : None
* @retval   : None
*******************************************************************************
*/
void TIM14_IRQHandler(void)
{
    //TIM14 向上计数更新中断
    if(TIM_GetITStatus(TIM14, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        //清定时器Timer14中断向上计时标志位
        TIM_ClearITPendingBit(TIM14, TIM_IT_Update);
        //TIM14每5ms定时中断一次，ucTIM14_2s_Cnt每5ms自加1
        ucTIM14_2s_Cnt++;     
        //TIM14 3s计时变量计数600次即3秒
        if(ucTIM14_2s_Cnt >= 400)
        {
            //3s时间到清TIM14 2s计时变量
            ucTIM14_2s_Cnt = 0;
            //TIM14每2s定时中断1次并释放信号量
            rt_sem_release(dynamic_sem);
        }      
    }        
}
4）在board.c文件中引用extern void bsp_TIM14_Init(u16 Prescaler,u16 Period);函数然后包含#include "led.h"头文件。如下图2所示：

图2｜函数调用5）在board.c文件中的void rt_hw_board_init()函数里面初始化调用初始化LED1函数LED_Init();和初始化定时器中断Timer14函数bsp_TIM14_Init(480-1,499); 如下图3所示：

图3｜外设初始化配置6）在main.c文件中调用创建，初始化并启动中断管理线程Inter_Management_sample(); 如下图4所示：

图4｜初始化并启动中断管理线程7）中断管理Demo演示。
通过USB线把MM32L073PF核心板上的UART1的USB口连接到计算机USB口上，然后用一根杜邦线把PB5端口连接到LED1端口，连接Jlink编译代码，烧录代码到MM32L073PF核心板上。
打开串口调试助手波特率设置为115200，8位数据位1位停止位，无奇偶校验位，无流控。可以直观的看到串口调试助手每2s打印一次提示语：Get the semaphore released by Timer14：LED1 TOGGLE，同时核心板上的绿色LED1灯的状态也是每2s翻转一次，即Timer14定时中断每2s释放一次信号量，主线程调用子线程永久等待获取Timer14每2s释放的信号量。
实验Demo现象如下图5和图6所示：

图5｜验证测试一
图6｜验证测试二
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