RTT简介及其简单应用

it2025-02-04  10

一、 裸机系统和多任务系统 裸机系统通常分为轮询系统和前后台系统。 轮询系统不难理解就是按照顺序从上往下反复来执行,伪代码如下:

int main() { Init(); while(1) { /*事件1*/ event1(); /*事件2*/ event2(); /*事件3*/ event3(); } }

前后台系统就是在轮询系统的基础上多个一个中断,伪代码为:

int main(void) { Init(); while(1) { /*事件1*/ event1(); /*事件2*/ event2(); /事件3*/ event3(); } } void interrupt(void) { dosoemthing(); }

多任务系统则是一个个单独的任务之间相互协调,且这些任务都是无限循环且不返回的,伪代码为:

int main(void) { Init(); RTOS_Init(); RTOS_Start(); } void thread1_entry(void *arg) { while(1) { event1(); } } void thread2_entry(void *arg) { while(1) { event2(); } }

二、RTT操作系统 RTT就是一个多任务抢占式操作系统,和裸机系统相比,RTT的优势在于当工程庞大时,我们可以将其分解成一个个小任务,这些任务都有优先级,操作系统的调度机制来决定任务的运行顺序,不用担心每个模块之间的相互干扰,同时,抢占的机制可以迅速的来处理紧急任务。

三,RTT相关函数

rt_thread_t rt_thread_create(const char *name, void (*entry)(void *parameter), void *parameter, rt_uint32_t stack_size, rt_uint8_t priority, rt_uint32_t tick)

函数功能:创建一个线程 参数讲解: const char *name:线程名称 void (*entry)(void *parameter):线程入口 void *parameter:线程参数 rt_uint32_t stack_size:线程栈大小 rt_uint8_t priority:线程优先级 rt_uint32_t tick:时间片 函数返回值:该线程的句柄

rt_err_t rt_thread_startup(rt_thread_t thread)

函数功能:启动线程 参数讲解: rt_thread_t thread:线程的句柄

信号量机制: 信号量是一种实现线程间通信的机制,实现线程之间同步或临界资源的互斥访问, 常用于协助一组相互竞争的线程来访问临界资源。在多线程系统中,各线程之间需要同步或互斥实现临界资源的保护。

rt_sem_t rt_sem_create(const char *name, rt_uint32_t value, rt_uint8_t flag);

函数功能:创建一个信号量 参数讲解: const char *name:信号量的名字 rt_uint32_t value:持有信号量的个数 rt_uint8_t flag:RT_IPC_FLAG_FIFO(按先后顺序), RT_IPC_FLAG_PRIO(按优先级)。 函数返回值:信号量句柄

rt_err_t rt_sem_release(rt_sem_t sem)

函数功能:释放一个信号量

rt_err_t rt_sem_take(rt_sem_t sem, rt_int32_t time)

函数功能:获取一个信号量 说明:如果欲获取的信号量为0,则调用该函数的线程会被挂起,挂起的时间由第二个参数设置

四、小demo 生产者、消费者模型:生产者不停的生产数据,但是当队列满了,就停止生产,消费者不停消费数据,当队列空了停止消费。

#include "board.h" #include "rtthread.h" rt_thread_t producer_thread = RT_NULL; rt_thread_t consumer_thread = RT_NULL; rt_sem_t notfull_sem = RT_NULL; rt_sem_t notempty_sem = RT_NULL; #define BUF_SIZE 5 typedef struct { uint32_t buf[BUF_SIZE]; uint32_t write_p; uint32_t read_p; }data; data data_t; void producer_thread_entry(void *arg); void consumer_thread_entry(void *arg); int main(void) { notfull_sem = rt_sem_create("notfull_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO); notempty_sem = rt_sem_create("notempty_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO); producer_thread = rt_thread_create("producer_thread", producer_thread_entry, RT_NULL, 512, 0, 20); consumer_thread = rt_thread_create("consumer_thread", consumer_thread_entry, RT_NULL, 512, 1, 20); rt_thread_startup(producer_thread); rt_thread_startup(consumer_thread); } void producer_thread_entry(void *arg) { static uint32_t cnt=0; while(1) { if(data_t.write_p - data_t.read_p < BUF_SIZE - 1) { data_t.buf[data_t.write_p % BUF_SIZE] = cnt++; rt_kprintf("生产一个数据: %d\n",data_t.buf[data_t.write_p % BUF_SIZE]); data_t.write_p++; rt_sem_release(notempty_sem); rt_thread_delay(200); } else { rt_kprintf("生产缓冲区已满\n"); rt_sem_take(notfull_sem,RT_WAITING_FOREVER); rt_thread_delay(200); } } } void consumer_thread_entry(void *arg) { while(1) { if(data_t.read_p != data_t.write_p) { rt_kprintf("消费一个数据: %d\n",data_t.buf[data_t.read_p% BUF_SIZE]); data_t.read_p++; rt_sem_release(notfull_sem); rt_thread_delay(400); } else { rt_sem_take(notempty_sem,RT_WAITING_FOREVER); rt_kprintf("消费缓冲区已空\n"); } } }

可以看到生产者的生产速度大于消费者,出现了缓冲区已满的现象,生产者则停止生产,等待消费者消费一个数据后继续生产

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