TencentOS tiny RTOS快速入門

上節(jié)，我們介紹了TencentOS tiny，參考官方給出的移植教程親自動手做了一遍，文章如下：

天?。※Z廠都開始做開發(fā)板了？網(wǎng)紅騰訊物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板終極開箱評測,讓我們一睹為快!

趁著最近有時間，這節(jié)，我擼了幾個例程作為后面做項目參考的基本框架，當然也有一些是直接拿了官方文檔的例程：

一般來說，學習任何一個RTOS，本質是沒有什么太大的區(qū)別的，通常在最簡版nano上進行開發(fā)，關于TencentOS tiny，我個人認為，掌握以下基礎組件的用法足矣，其它的一些組件，可以等需要使用的時候再參考文檔學習應用即可。

• TencentOS tiny多任務
• TencentOS tiny RTOS軟件定時器
• TencentOS tiny RTOS任務間通信(互斥鎖、信號量、事件、隊列)
  
  

在使用基本組件之前，我們需要配置tos_config.h文件：

#ifndef?_TOS_CONFIG_H_
#define??_TOS_CONFIG_H_

//#include?"stm32l0xx.h"?//?目標芯片頭文件，用戶需要根據(jù)情況更改
#include?"stm32l4xx_hal.h"

#define?TOS_CFG_TASK_PRIO_MAX???????????10u??//?配置TencentOS?tiny默認支持的最大優(yōu)先級數(shù)量

#define?TOS_CFG_ROUND_ROBIN_EN??????????0u??//?配置TencentOS?tiny的內核是否開啟時間片輪轉

#define?TOS_CFG_OBJECT_VERIFY_EN???????????1u?//?配置TencentOS?tiny是否校驗指針合法

#define?TOS_CFG_TASK_DYNAMIC_CREATE_EN??1u??//?TencentOS?tiny?動態(tài)任務創(chuàng)建功能宏

#define?TOS_CFG_EVENT_EN????????????????1u??//?TencentOS?tiny?事件模塊功能宏

#define?TOS_CFG_MMBLK_EN????????????????1u??//配置TencentOS?tiny是否開啟內存塊管理模塊

#define?TOS_CFG_MMHEAP_EN???????????????1u??//配置TencentOS?tiny是否開啟動態(tài)內存模塊

#define?TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_EN??1u??//?TencentOS?tiny?默認動態(tài)內存池功能宏

#define?TOS_CFG_MMHEAP_DEFAULT_POOL_SIZE????????0x100?//?配置TencentOS?tiny默認動態(tài)內存池大小

#define?TOS_CFG_MUTEX_EN????????????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟互斥鎖模塊

#define?TOS_CFG_MESSAGE_QUEUE_EN????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟消息隊列模塊

#define?TOS_CFG_MAIL_QUEUE_EN???????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟消息郵箱模塊

#define?TOS_CFG_PRIORITY_MESSAGE_QUEUE_EN?1u?//?配置TencentOS?tiny是否開啟優(yōu)先級消息隊列模塊

#define?TOS_CFG_PRIORITY_MAIL_QUEUE_EN?1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟優(yōu)先級消息郵箱模塊

#define?TOS_CFG_TIMER_EN????????????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟軟件定時器模塊

#define?TOS_CFG_PWR_MGR_EN??????????????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟外設電源管理模塊

#define?TOS_CFG_TICKLESS_EN?????????????0u??//?配置Tickless?低功耗模塊開關

#define?TOS_CFG_SEM_EN??????????????????1u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟信號量模塊

#define?TOS_CFG_TASK_STACK_DRAUGHT_DEPTH_DETACT_EN??????1u?//?配置TencentOS?tiny是否開啟任務棧深度檢測

#define?TOS_CFG_FAULT_BACKTRACE_EN??????0u??//?配置TencentOS?tiny是否開啟異常?；厮莨δ?/span>

#define?TOS_CFG_IDLE_TASK_STK_SIZE??????128u?//?配置TencentOS?tiny空閑任務棧大小

#define?TOS_CFG_CPU_TICK_PER_SECOND?????1000u?//?配置TencentOS?tiny的tick頻率

#define?TOS_CFG_CPU_CLOCK???????????????(SystemCoreClock)?//?配置TencentOS?tiny?CPU頻率

#define?TOS_CFG_TIMER_AS_PROC???????????1u??//?配置是否將TIMER配置成函數(shù)模式

#endif

這樣后面我們才能正常使用。

1、TencentOS tiny多任務

1.1 為什么要采用RTOS多任務？

對于普通的項目來說，比如密碼鎖類項目，單獨的一個傳感器模塊的開發(fā)，某些簡單的儀器儀表等等，對于這類場景單一，業(yè)務需求也單一的項目來說，使用狀態(tài)機或者事件驅動的方式就足以完成項目的基本功能了。

但是如果開發(fā)一個巨量代碼的工程項目，項目可能設計到傳感器數(shù)據(jù)讀取、無線數(shù)據(jù)上傳與接收、數(shù)據(jù)傳輸、UI實時刷新、算法處理等等，功能諸多還需要相互配合的情況下，那么如果還在用裸機的思想去完成，那么開發(fā)者一般會面臨以下兩個問題：

• 設計思路過于復雜，光怎么想程序的設計思路就得想好久了
• 設計下來的各個功能，要考慮相互配合的問題，實時性可能得不到要求

RTOS的多任務就可以解決對應的問題，它既能讓項目開發(fā)起來思路清晰，方便易維護；同時RTOS也能保證整個產品運行的實時性，典型的程序設計架構，就可以按下面的方式來劃分：

1.2 TencentOS tiny RTOS多任務實踐

關于怎么創(chuàng)建多個任務，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，以下工程是我基于上一節(jié)的移植工程，在移植工程的基礎上，由于官方給的OLED驅動例程是軟件模擬驅動的，后來我將其改為I2C硬件驅動，所以，在STM32CubeMX上對OLED的I2C接口進行了配置：

更改后重新生成軟件工程，然后修改oled.c中關于寫命令和寫數(shù)據(jù)的接口為硬件I2C驅動：

//?IIC?Write?Command
void?Write_IIC_Command(unsigned?char?IIC_Command)
{
????uint8_t?buf[2]?=?{0};
????buf[0]?=?0x00?;
????buf[1]?=?IIC_Command?;
????HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c3,?0x78,?buf,?2,?HAL_TICK_FREQ_100HZ);
}
/**********************************************
//?IIC?Write?Data
**********************************************/
void?Write_IIC_Data(unsigned?char?IIC_Data)
{
????uint8_t?buf[2]?=?{0};
????buf[0]?=?0x40?;
????buf[1]?=?IIC_Data?;
????HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c3,?0x78,?buf,?2,?HAL_TICK_FREQ_100HZ);
}

接下來，進入多任務程序編寫，我們主要實現(xiàn)以下兩個功能：

• task1以1s的頻率循環(huán)打印 Hello TencentOS tiny
• task2以100ms的頻率循環(huán)翻轉。

main.c

定義兩個基本任務：

//task1
#define?TASK1_STK_SIZE??256
void?task1(void?*pdata);
osThreadDef(task1,?osPriorityNormal,?1,?TASK1_STK_SIZE);

void?task1(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
???????printf("Hello?TencentOS?tiny\n");
???????osDelay(1000);
????}
}

//task2
#define?TASK2_STK_SIZE??256
void?task2(void?*pdata);
osThreadDef(task2,?osPriorityNormal,?1,?TASK2_STK_SIZE);

void?task2(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
???????HAL_GPIO_TogglePin(DEBUG_LED_GPIO_Port,?DEBUG_LED_Pin);
???????osDelay(100);
????}
}

在main函數(shù)中：

/**
??*?@brief??The?application?entry?point.
??*?@retval?int
??*/
int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?0,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"Bruce.yang",?16);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????//創(chuàng)建并啟動一個任務用于打印調試信息
????osThreadCreate(osThread(task1),?NULL);
????//創(chuàng)建并啟動一個任務用于以100ms的間隔翻轉LED
????osThreadCreate(osThread(task2),?NULL);
????//啟動內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

task1以1s的頻率循環(huán)打印Hello TencentOS tiny,task2以100ms的頻率循環(huán)翻轉。

1.3 總結

概念性總結：

• 多任務適合業(yè)務場景更加復雜的應用場景
• 多任務適合對實時響應要求更高的場景

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

2、TencentOS tiny RTOS軟件定時器

2.1、為什么要采用RTOS軟件定時器?

軟件定時器，顧名思義就是軟件實現(xiàn)的定時器，它是和硬件定時器有本質區(qū)別的，軟件定時器使用的是系統(tǒng)調度所依賴的嘀嗒定時器，也就是Systick來實現(xiàn)的，它主要解決一些不需要特別精準的定時觸發(fā)場合，目前github倉庫上有開源不少軟件定時器的實例，比如multi_timer，TecentOS tiny也在自己的內核中集成了自己的一套軟件定時器，實現(xiàn)原理其實也是差不多的。

2.2、TencentOS tiny RTOS軟件定時器實踐

關于怎么使用定時器，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，以下工程基于多任務例程修改，接下來，進入軟件定時器程序編寫，我們主要實現(xiàn)以下兩個功能：

• task1以1s的頻率循環(huán)打印 Hello TencentOS tiny
• 軟件定時器以500ms的頻率翻轉LED

main.c

/*定義一個定時器句柄*/
k_timer_t?os_tmr_handler;
//創(chuàng)建一個任務
#define?TASK1_STK_SIZE??256
void?task1(void?*pdata);
osThreadDef(task1,?osPriorityNormal,?1,?TASK1_STK_SIZE);

void?task1(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
???????printf("Hello?TencentOS?tiny\n");
???????osDelay(1000);
????}
}

//定時器回調函數(shù)
void?os_tmr_handler_callback(void?*arg)
{
???HAL_GPIO_TogglePin(DEBUG_LED_GPIO_Port,?DEBUG_LED_Pin);
}

在main函數(shù)中：

/**
??*?@brief??The?application?entry?point.
??*?@retval?int
??*/
int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?0,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"Bruce.yang",?16);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????//創(chuàng)建一個以500ms周期運行的軟件定時器
????tos_timer_create(&os_tmr_handler,?500,?500,?os_tmr_handler_callback,?K_NULL,?TOS_OPT_TIMER_PERIODIC);
????//創(chuàng)建一個任務
????osThreadCreate(osThread(task1),?NULL);
????//啟動定時器
????tos_timer_start(&os_tmr_handler);
????//啟動內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

task1以1s的頻率循環(huán)打印Hello TencentOS tiny,軟件定時器以500ms的頻率執(zhí)行，此時LED會以500ms的速率循環(huán)翻轉。

2.3 總結

概念性總結：

• 軟件定時器就是用"軟件邏輯"實現(xiàn)的定時器
• 軟件定時器適合一些不需要特別精準的定時觸發(fā)場合.

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

3、TencentOS tiny RTOS任務間通信

3.1、TencentOS tiny RTOS互斥鎖

3.1.1 、為什么要采用RTOS互斥鎖?

互斥鎖適用于實現(xiàn)臨界區(qū)資源的互斥性訪問，當有多個任務同時并行對一個數(shù)據(jù)操作時，就會存在不確定性，典型的案例就是全局變量，在不帶操作系統(tǒng)的裸機功能開發(fā)中，我們通常會使用全局變量，讓其在整個工程中通過外部引用的方式全局可見，這樣我們就可以很方便的在任何一個地方對其進行讀寫操作，但如果在操作系統(tǒng)中卻恰恰相反，這種奇怪的現(xiàn)象被稱為不可重入，通常在操作系統(tǒng)里叫臨界區(qū)資源，在字符串操作中，典型的不可重入函數(shù)是strtok，strtok函數(shù)內部有一個static變量，這種類型的變量可以被多次重入調用共同控制，其最終的結果依賴于它們的執(zhí)行順序，所以，使用互斥鎖可以解決這種不確定性的問題，也就是說在任意時刻，只會有一個任務對其進行訪問。

3.1.2、TencentOS tiny RTOS互斥鎖實踐

關于怎么使用互斥鎖，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，以下工程基于多任務例程修改，接下來，進入互斥鎖程序編寫，我們主要實現(xiàn)三個任務同時執(zhí)行一段代碼：

main.c

k_mutex_t?mutex;
int?number?=?0?;

//task1
#define?TASK1_STK_SIZE??256
void?task1(void?*pdata);
osThreadDef(task1,?osPriorityNormal,?1,?TASK1_STK_SIZE);

void?count_sample_code(void)
{
????tos_mutex_pend(&mutex);
????number=0;
????number+=1;
????number+=2;
????number+=3;
????tos_mutex_post(&mutex);
}

void?task1(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
????????number?=?0?;
????????osDelay(300);
????????count_sample_code();
????????printf("task1?number=%d\n",number);
????????osDelay(100);
????}
}

//task2
#define?TASK2_STK_SIZE??256
void?task2(void?*pdata);
osThreadDef(task2,?osPriorityNormal,?1,?TASK2_STK_SIZE);
void?task2(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
????????osDelay(300);
????????count_sample_code();
????????printf("task2?number=%d\n",number);
????????osDelay(200);
????}
}

//task3
#define?TASK3_STK_SIZE??256
void?task3(void?*pdata);
osThreadDef(task3,?osPriorityNormal,?1,?TASK3_STK_SIZE);
void?task3(void?*pdata)
{
????while(1)
????{
????????osDelay(300);
????????count_sample_code();
????????printf("task3?number=%d\n",number);
????????osDelay(300);
????}
}

在main函數(shù)中:

/**
??*?@brief??The?application?entry?point.
??*?@retval?int
??*/
int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????tos_mutex_create(&mutex);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????//分別創(chuàng)建任務，用于驗證互斥鎖
????osThreadCreate(osThread(task1),?NULL);
????osThreadCreate(osThread(task2),?NULL);
????osThreadCreate(osThread(task3),?NULL);
????//啟動內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

3.1.3、總結

概念性總結：

• 互斥鎖在任意時刻，只會有一個任務對臨界資源進行訪問
• 互斥鎖用于實現(xiàn)臨界區(qū)資源的互斥性訪問

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

3.2、TencentOS tiny RTOS信號量

3.2.1、為什么要采用RTOS信號量?

信號量，俗話說就是信號的數(shù)量，它是一種任務間傳遞系統(tǒng)可用資源的機制；舉一個生產者與消費者的問題；也就是說消費者在消費了一個資源之前需要等待資源釋放，生產者生產資源以后要即時去通知其它的消費者，簡單的說就是凡事都要有個先來后到，所以信號量最常用的地方就是實現(xiàn)任務間同步。

3.2.2、TencentOS tiny RTOS信號量實踐

關于怎么使用信號量，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，以下工程基于多任務例程修改，接下來，進入信號量程序編寫，我們主要實現(xiàn)生產者和消費者的問題，這段程序在參考文檔里可以找到：

main.c

#define?STK_SIZE_TASK_PRODUCER?512
#define?STK_SIZE_TASK_CONSUMER?512
k_stack_t?stack_task_producer[STK_SIZE_TASK_PRODUCER];

k_stack_t?stack_task_consumer[STK_SIZE_TASK_CONSUMER];
k_task_t?task_producer;
k_task_t?task_consumer;
extern?void?entry_task_producer(void?*arg);
extern?void?entry_task_consumer(void?*arg);
k_mutex_t?buffer_locker;
k_sem_t?full;
k_sem_t?empty;
#define?RESOURCE_COUNT_MAX?3
struct?resource_st
{
????int?cursor;
????uint32_t?buffer[RESOURCE_COUNT_MAX];
}?resource?=?{?0,?{0}?};

static?void?produce_item(int?salt)
{
????printf("produce?item:\n");
????printf("%d",?salt);
????resource.buffer[resource.cursor++]?=?salt;
????printf("\n");
}
void?entry_task_producer(void?*arg)
{
????size_t?salt?=?0;
????k_err_t?err;

????while?(K_TRUE)
????{
????????err?=?tos_sem_pend(&empty,?TOS_TIME_FOREVER);

????????if?(err?!=?K_ERR_NONE)
????????{
????????????continue;
????????}

????????err?=?tos_mutex_pend(&buffer_locker);

????????if?(err?!=?K_ERR_NONE)
????????{
????????????continue;
????????}

????????produce_item(salt);
????????tos_mutex_post(&buffer_locker);
????????tos_sem_post(&full);
????????tos_task_delay(1000);
????????++salt;
????}
}
static?void?consume_item(void)
{
????printf("cosume?item:\n");
????printf("%d\t",?resource.buffer[--resource.cursor]);
????printf("\n");
}
void?entry_task_consumer(void?*arg)
{
????k_err_t?err;

????while?(K_TRUE)
????{
????????err?=?tos_sem_pend(&full,?TOS_TIME_FOREVER);

????????if?(err?!=?K_ERR_NONE)
????????{
????????????continue;
????????}

????????tos_mutex_pend(&buffer_locker);

????????if?(err?!=?K_ERR_NONE)
????????{
????????????continue;
????????}

????????consume_item();
????????tos_mutex_post(&buffer_locker);
????????tos_sem_post(&empty);
????????tos_task_delay(2000);
????}
}

main函數(shù)實現(xiàn)如下：

int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?0,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"Bruce.yang",?16);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????tos_mutex_create(&buffer_locker);
????tos_sem_create(&full,?0);
????tos_sem_create(&empty,?RESOURCE_COUNT_MAX);
????(void)tos_task_create(&task_producer,?"producer",?entry_task_producer,?NULL,
??????????????????????????4,?stack_task_producer,?STK_SIZE_TASK_PRODUCER,?0);

????(void)tos_task_create(&task_consumer,?"consumer",?entry_task_consumer,?NULL,
??????????????????????????4,?stack_task_consumer,?STK_SIZE_TASK_CONSUMER,?0);
????//啟動內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

3.2.3、總結

概念性總結：

• 信號量可以用于實現(xiàn)任務間同步
• 信號量最典型的應用就是處理生產者與消費者的問題

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

3.3、TencentOS tiny RTOS事件

3.3.1、為什么要采用RTOS事件?

事件，是RTOS任務間用來傳遞的一種信號的信息，它可以傳遞多個信息，事件和信號量的區(qū)別就是信號量只能傳遞0和1兩個信息，而事件的類型通常用k_event_flag_t進行描述，它的本質是一個uint32_t數(shù)據(jù)類型，也就是說事件最多可以定義32個，使用事件可以很方便的實現(xiàn)任務間同步和信息傳遞，但是要注意的是事件達到的是一種類似通知的效果，本身是不帶負載的。

3.3.2、TencentOS tiny RTOS事件實踐

關于怎么使用事件，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，以下工程基于多任務例程修改，我們在多任務例程的基礎上，移植了multi_button組件，這個組件的移植方法在之前寫小熊派相關的文章中都有詳細的方法，這里就不再多說了，參考文章如下：

第1期 | MultiButton，一個小巧簡單易用的事件驅動型按鍵驅動模塊

開源按鍵組件MultiButton支持菜單操作(事件驅動型)

這里的button_ticks()我把它放在SysTick_Handler函數(shù)中進行處理，實現(xiàn)如下：

/**
??*?@brief?This?function?handles?System?tick?timer.
??*/
void?SysTick_Handler(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?SysTick_IRQn?0?*/
????static?uint8_t?timer_ticks?=?0?;
????++timer_ticks?;
?????//5ms循環(huán)調用一次button_ticks();
????if(5?==?timer_ticks)
????{
????????timer_ticks?=?0?;
????????button_ticks();
????}

????/*?USER?CODE?END?SysTick_IRQn?0?*/
????HAL_IncTick();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysTick_IRQn?1?*/
????if(tos_knl_is_running())
????{
????????tos_knl_irq_enter();
????????tos_tick_handler();
????????tos_knl_irq_leave();
????}

????/*?USER?CODE?END?SysTick_IRQn?1?*/
}

接下來進入事件程序的編寫，我們主要實現(xiàn)以下兩個功能：

• 定義任務task1，用于初始化multi_button，通過按鍵回調發(fā)送事件
• 定義任務task2，用于接收task1發(fā)送過來的事件，并進行處理

main.c

定義multi_button結構體變量以及事件相關的變量

#include?"multi_button.h"
/*創(chuàng)建一個按鍵事件*/
k_event_t?key_event;
//創(chuàng)建幾個按鍵的事件標志
const?k_event_flag_t?event_key1?=?(k_event_flag_t)(1?<0);
const?k_event_flag_t?event_key2?=?(k_event_flag_t)(1?<1);
const?k_event_flag_t?event_key3?=?(k_event_flag_t)(1?<2);
const?k_event_flag_t?event_key4?=?(k_event_flag_t)(1?<3);
const?k_event_flag_t?event_key5?=?(k_event_flag_t)(1?<4);
//定義描述按鍵的結構體變量
struct?Button?button1,?button2,?button3,?button4;

定義按鍵電平讀取以及按鍵處理的函數(shù)：

uint8_t?key1_read_pin(void);
uint8_t?key2_read_pin(void);
uint8_t?key3_read_pin(void);
uint8_t?key4_read_pin(void);
void?key_handler(void*?btn);

uint8_t?key1_read_pin(void)
{
????return?HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port,?KEY1_Pin);
}
uint8_t?key2_read_pin(void)
{
????return?HAL_GPIO_ReadPin(KEY2_GPIO_Port,?KEY2_Pin);
}
uint8_t?key3_read_pin(void)
{
????return?HAL_GPIO_ReadPin(KEY3_GPIO_Port,?KEY3_Pin);
}
uint8_t?key4_read_pin(void)
{
????return?HAL_GPIO_ReadPin(KEY4_GPIO_Port,?KEY4_Pin);
}
//按鍵處理
void?key_handler(void*?btn)
{
????struct?Button?*button?=?btn?;
????if(btn?==?&button1)
????{
??????if(button->event?==?PRESS_DOWN)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key1);
??????else?if(button->event?==?PRESS_UP)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key5);
????}
????else?if(btn?==?&button2)
????{
??????if(button->event?==?PRESS_DOWN)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key2);
??????else?if(button->event?==?PRESS_UP)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key5);
????}
????else?if(btn?==?&button3)
????{
??????if(button->event?==?PRESS_DOWN)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key3);
??????else?if(button->event?==?PRESS_UP)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key5);
????}
????else?if(btn?==?&button4)
????{
??????if(button->event?==?PRESS_DOWN)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key4);
??????else?if(button->event?==?PRESS_UP)
????????tos_event_post(&key_event,?event_key5);
????}
}

在main函數(shù)中：

/**
??*?@brief??The?application?entry?point.
??*?@retval?int
??*/
int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?0,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"Bruce.yang",?16);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????//創(chuàng)建一個按鍵事件
????tos_event_create(&key_event,?(k_event_flag_t)0u);
????//創(chuàng)建并啟動一個任務用于通過按鍵發(fā)送事件
????osThreadCreate(osThread(task1),?NULL);
????//創(chuàng)建并啟動一個任務用于接收按鍵事件并執(zhí)行相應的軟件邏輯
????osThreadCreate(osThread(task2),?NULL);
????//啟動TencentOS?tiny內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

當分別按下四個按鍵后，task2接收到具體消息后執(zhí)行不同的邏輯

3.3.3 總結

概念性總結：

• 事件區(qū)別于信號量，信號量是0-1傳遞，而事件可以傳遞多個信息
• 事件是用于RTOS任務間傳遞的一種沒有信息負載的信號類信息

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

3.4、TencentOS tiny RTOS隊列

3.4.1、為什么要采用RTOS隊列?

隊列也是任務間傳遞信息的一種方式，它和事件最本質的區(qū)別就是，事件傳遞沒有負載，而隊列的傳遞是包含數(shù)據(jù)負載的，在事件章節(jié)中，當我們按下按鍵的時候其中一個任務發(fā)出事件，另一個任務則接收事件，而接收的這個事件是非常單一的，除此之外并沒有更多具體的新信息載體，而隊列就是為了解決這個問題而誕生的，比如串口接收數(shù)據(jù)，當數(shù)據(jù)接收滿了，此時我們就可以使用隊列將接收滿的數(shù)據(jù)通過隊列的信息發(fā)出去，然后任務里進行接收處理。

3.4.2、TencentOS tiny RTOS隊列實踐

關于怎么使用隊列，可以參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔，但該文檔的API過老，可能不適合現(xiàn)在的版本，于是找來了一個新版的API，參考網(wǎng)友修改的，以下工程基于多任務例程修改：

main.c

#define?STK_SIZE_TASK_RECEIVER??????512
#define?STK_SIZE_TASK_SENDER????????512

#define?PRIO_TASK_RECEIVER_HIGHER_PRIO??????4
#define?PRIO_TASK_RECEIVER_LOWER_PRIO???????(PRIO_TASK_RECEIVER_HIGHER_PRIO?+?1)

#define?MESSAGE_MAX?????10

k_stack_t?stack_task_receiver_higher_prio[STK_SIZE_TASK_RECEIVER];
k_stack_t?stack_task_receiver_lower_prio[STK_SIZE_TASK_RECEIVER];
k_stack_t?stack_task_sender[STK_SIZE_TASK_SENDER];

uint8_t?msg_pool[MESSAGE_MAX?*?sizeof(void?*)];

k_task_t?task_receiver_higher_prio;
k_task_t?task_receiver_lower_prio;
k_task_t?task_sender;

k_msg_q_t?msg_q;

void?entry_task_receiver_higher_prio(void?*arg)
{
????k_err_t?err;
????void?*msg_received;

????while?(K_TRUE)
????{
????????err?=?tos_msg_q_pend(&msg_q,?&msg_received,?TOS_TIME_FOREVER);

????????if?(err?==?K_ERR_NONE)
????????{
????????????printf("higher:?msg?incoming[%s]\n",?(char?*)msg_received);
????????}
????}
}

void?entry_task_receiver_lower_prio(void?*arg)
{
????k_err_t?err;
????void?*msg_received;

????while?(K_TRUE)
????{
????????err?=?tos_msg_q_pend(&msg_q,?&msg_received,?TOS_TIME_FOREVER);

????????if?(err?==?K_ERR_NONE)
????????{
????????????printf("lower:?msg?incoming[%s]\n",?(char?*)msg_received);
????????}
????}
}

void?entry_task_sender(void?*arg)
{
????int?i?=?1;
????char?*msg_to_one_receiver?=?"message?for?one?receiver(with?highest?priority)";
????char?*msg_to_all_receiver?=?"message?for?all?receivers";

????while?(K_TRUE)
????{
????????if?(i?==?2)
????????{
????????????printf("sender:?send?a?message?to?one?receiver,?and?shoud?be?the?highest?priority?one\n");
????????????tos_msg_q_post(&msg_q,?msg_to_one_receiver);
????????}

????????if?(i?==?3)
????????{
????????????printf("sender:?send?a?message?to?all?recevier\n");
????????????tos_msg_q_post_all(&msg_q,?msg_to_all_receiver);
????????}

????????if?(i?==?4)
????????{
????????????printf("sender:?send?a?message?to?one?receiver,?and?shoud?be?the?highest?priority?one\n");
????????????tos_msg_q_post(&msg_q,?msg_to_one_receiver);
????????}

????????if?(i?==?5)
????????{
????????????printf("sender:?send?a?message?to?all?recevier\n");
????????????tos_msg_q_post_all(&msg_q,?msg_to_all_receiver);
????????}

????????tos_task_delay(1000);
????????++i;
????}
}

main函數(shù)實現(xiàn)：

/**
??*?@brief??The?application?entry?point.
??*?@retval?int
??*/
int?main(void)
{
????/*?USER?CODE?BEGIN?1?*/

????/*?USER?CODE?END?1?*/

????/*?MCU?Configuration--------------------------------------------------------*/

????/*?Reset?of?all?peripherals,?Initializes?the?Flash?interface?and?the?Systick.?*/
????HAL_Init();

????/*?USER?CODE?BEGIN?Init?*/

????/*?USER?CODE?END?Init?*/

????/*?Configure?the?system?clock?*/
????SystemClock_Config();

????/*?USER?CODE?BEGIN?SysInit?*/

????/*?USER?CODE?END?SysInit?*/

????/*?Initialize?all?configured?peripherals?*/
????MX_GPIO_Init();
????MX_USART2_UART_Init();
????MX_I2C3_Init();
????/*?USER?CODE?BEGIN?2?*/
????OLED_Init();
????OLED_Clear();
????OLED_ShowString(0,?0,?(uint8_t*)"TencentOS?tiny",?16);
????OLED_ShowString(0,?2,?(uint8_t*)"Bruce.yang",?16);
????//初始化內核
????osKernelInitialize();
????tos_msg_q_create(&msg_q,?msg_pool,?MESSAGE_MAX);
????(void)tos_task_create(&task_receiver_higher_prio,?"receiver_higher_prio",
??????????????????????????entry_task_receiver_higher_prio,?NULL,?PRIO_TASK_RECEIVER_HIGHER_PRIO,
??????????????????????????stack_task_receiver_higher_prio,?STK_SIZE_TASK_RECEIVER,?0);
????(void)tos_task_create(&task_receiver_lower_prio,?"receiver_lower_prio",
??????????????????????????entry_task_receiver_lower_prio,?NULL,?PRIO_TASK_RECEIVER_LOWER_PRIO,
??????????????????????????stack_task_receiver_lower_prio,?STK_SIZE_TASK_RECEIVER,?0);
????(void)tos_task_create(&task_sender,?"sender",?entry_task_sender,?NULL,
??????????????????????????4,?stack_task_sender,?STK_SIZE_TASK_SENDER,?0);
????//啟動內核
????osKernelStart();
????/*?USER?CODE?END?2?*/

????/*?Infinite?loop?*/
????/*?USER?CODE?BEGIN?WHILE?*/
????while?(1)
????{
????????/*?USER?CODE?END?WHILE?*/

????????/*?USER?CODE?BEGIN?3?*/
????}

????/*?USER?CODE?END?3?*/
}

編譯后下載到EVB_MX+開發(fā)板后，運行結果如下：

3.4.3、總結

概念性總結：

• 事件傳遞不帶信息負載，而隊列是帶信息負載的
• 隊列除了可以告訴我們發(fā)生了什么事，還可以告訴我們發(fā)生這件事情的詳細過程

使用總結：

詳情請參考騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf文檔

4、總結

關于TencentOS tiny還有非常多的組件可以學習，這里只是列出了最常用的幾種，最后我們給本文做下簡短的總結：

• 多任務

解決復雜需求、實時性問題。

• 互斥鎖

解決不可重入，資源的競爭關系。

• 信號量

解決任務間同步問題，典型為生產者-消費者的問一體。

• 事件

解決任務間同步問題，相比信號量，事件可以傳遞多個，但不帶負載。

• 隊列

解決任務間傳遞帶負載的問題。

案例下載

公眾號后臺回復：TencentOS tiny即可獲取本節(jié)所有程序案例及參考文檔下載鏈接。

全文參考資料

騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)SDK文檔.pdf

騰訊物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)開發(fā)指南.pdf

TencentOS tiny技術講解與開發(fā)實踐PPT.pdf

云加社區(qū)沙龍(騰訊物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)TencentOS tiny架構解析與實踐).pdf

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