初识Brick

• • 功能
  • • 任务初始化及任务轮询管理(module)
    • 命令管理器(cli)
    • • 命令格式
      • 系统默认命令
      • 适配命令管理器
      • 命令注册
    • 低功耗管理器(pm)
    • • 如何适配
      • 注册低功耗设备
    • blink模块
    • • LED驱动
    • 按键管理模块
• 初识过程
• • 直接clone 代码
  • 代码框架
  • module_task_init()，初始化了哪些？？
  • • 判断谁注册 init
  • 初始化完后，系统还得需要滴答？这块OS是如何处理的呢？
  • 任务调度流程
  • • 任务注册
  • 串口的使用？

功能

• 支持模块自动化管理，并提供不同优先等级初始化声明接口。
• 支持任务轮询管理，通过简单的宏声明即可实现，不需要复杂的声明调用。
• 支持低功耗管理，休眠与唤醒通知。
• 支持命令行解析，命令注册与执行。
• blink设备支持，统一管理LED、震动马达、蜂鸣器

任务初始化及任务轮询管理(module)

使用此模块前需要系统提供滴答定时器，用于驱动任务轮询作业。（参考platform.c）

//定时器中断(提供系统滴答)
void SysTick_Handler(void)
{systick_increase(SYS_TICK_INTERVAL); //增加系统节拍
}

注册初始化入口及任务(参考自key_task.c)

static void key_init(void)
{/*do something*/
}static void key_scan(void)
{/*do something*/
}module_init("key", key_init);              //注册按键初始化接口
driver_register("key", key_scan, 20);      //注册按键任务(20ms轮询1次)

命令管理器(cli)

适用于在线调试、参数配置等(参考使用cli_task.c)，用户可以通过串口输出命令行控制设备行为、查询设备状态等功能。

命令格式

cli支持的命令行格式如下：

< param1> < param2> < paramn> < \r\n >
,< param1>, < param2>, < paramn>, < \r\n >

每行命令包含一个命令名称+命令参数(可选),命令名称及参数可以通过空格或者’,'进行分隔。

系统默认命令

cli系统自带了2条默认命令，分别是"?"与"help"命令，输入他们可以列出当前系统包含的命令列表，如下所示：

?         - alias for 'help'
help      - list all command.
pm        - Low power control command
reset     - reset system
sysinfo   - show system infomation.

适配命令管理器

完整的例子可以参考cli_task.c.

static cli_obj_t cli;                               /*命令管理器对象 *//* * @brief       命令行任务初始化* @return      none*/ 
static void cli_task_init(void)
{cli_port_t p = {tty.write, tty.read};           /*读写接口 */cli_init(&cli, &p);                             /*初始化命令行对象 */cli_enable(&cli);cli_exec_cmd(&cli,"sysinfo");                   /*显示系统信息*/
}/* * @brief       命令行任务处理* @return      none*/ 
static void cli_task_process(void)
{cli_process(&cli);
}module_init("cli", cli_task_init);                  
task_register("cli", cli_task_process, 10);          /*注册命令行任务*/

命令注册

以复位命令为例(参考cmd_devinfo.c)：

#include "cli.h"
//...
/* * @brief       复位命令*/ 
int do_cmd_reset(struct cli_obj *o, int argc, char *argv[])
{NVIC_SystemReset();return 0;
}cmd_register("reset",do_cmd_reset, "reset system");

低功耗管理器(pm)

控制间歇运行，降低系统功耗。其基本的工作原理是通过轮询系统中各个模块是否可以允许系统进入低功耗。实际上这是一种判决机制，所有模块都具有有票否决权，即只要有一个模块不允许休眠，那么系统就不会进入休眠状态。pm模块在休眠前会统计出各个模块会返回最小允许休眠时长，并以最小休眠时长为单位进行休眠。

如何适配

使用前需要通过pm_init进行初始化适配，并提供当前系统允许的最大休眠时间，进入休眠的函数接口，基本的接口定义如下：

/*低功耗适配器 ---------------------------------------------------------*/
typedef struct {/*** @brief    系统最大休眠时长(ms)*/  unsigned int max_sleep_time;/*** @brief     进入休眠状态* @param[in] time - 期待休眠时长(ms)* @retval    实际休眠时长* @note      休眠之后需要考虑两件事情,1个是需要定时起来给喂看门狗,否则会在休眠*            期间发送重启.另外一件事情是需要补偿休眠时间给系统滴答时钟,否则会*            造成时间不准。*/     unsigned int (*goto_sleep)(unsigned int time);
}pm_adapter_t;
void pm_init(const pm_adapter_t *adt);void pm_enable(void);void pm_disable(void);void pm_process(void);

完成的使用例子可以参考platform-lowpower.c，默认情况下是禁用低功耗功能的，读者可以去除工程中原来不带低功耗版本的platform.c，并加入platform-lowpower.c文件进行编译即可使用。

注册低功耗设备

以按键扫描为例，正常情况下，如果按键没有按下，那么系统休眠可以进入休眠状态，对按键功能是没有影响的。如果按键按下时，那么系统需要定时唤醒并轮询按键任务。

所以在一个低功耗系统下，为了不影响按键实时性需要处理好两个事情：

1. 系统休眠状态下，如果有按键按下，那系统系统应立即唤醒，以便处理接下来的扫描工作。
2. 如果按键按下时，系统可以进入休眠，但需要定时唤醒起来轮询按键任务。

对于第一种情况，将按键配置为边沿中断唤醒即可，以STM32F4为例(参考key_task.c)，它支持外部中断唤醒功能。

/* * @brief       按键 io初始化*              PC0 -> key;* @return      none*/ 
static void key_io_init(void)
{/* Enable GPIOA clock */RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);gpio_conf(GPIOC, GPIO_Mode_IN, GPIO_PuPd_UP, GPIO_Pin_0);//低功耗模式下,为了能够检测到按键，配置为中断唤醒RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC, EXTI_PinSource0);exti_conf(EXTI_Line0, EXTI_Trigger_Falling, ENABLE);nvic_conf(EXTI0_IRQn, 0x0F, 0x0F);key_create(&key, readkey, key_event);            /*创建按键*/
}

对于第二种情况，可以通过pm_dev_register来处理，当系统请求休眠时，如果此时按键按下，则返回下次唤醒时间即可，如下面的例子所示。

//参考key_task.c
#include "pm.h"                                     
/** @brief	   休眠通知*/
static unsigned int  key_sleep_notify(void)
{return key_busy(&key) || readkey() ? 20 : 0;    /* 非空闲时20ms要唤醒1次*/
} pm_dev_register("key", NULL, key_sleep_notify, NULL);

blink模块

具有闪烁特性(led, motor, buzzer)的设备(led, motor, buzzer)管理

使用步骤:

• 需要系统提供滴答时钟，blick.c中是通过get_tick()接口获取，依赖module模块
• 需要在任务中定时进行轮询

或者通过"module"模块的任务注册来实现

task_register("blink", blink_dev_process, 50);  //50ms轮询1次

LED驱动

blink_dev_t led;                             //定义led设备/**@brief     红色LED控制(GPIOA.8)*@param[in] on - 亮灭控制*/
static void led_ctrl(int on)
{if (on)GPIOA->ODR |= (1 << 8);else GPIOA->ODR &= ~(1 << 8);
}/**@brief     led初始化程序*/
void led_init(void)
{led_io_init(void);                  //led io初始化blink_dev_create(&led, led_ctrl);   //创建led设备blink_dev_ctrl(&led, 50, 100, 0);   //快闪(50ms亮, 100ms灭)
}

按键管理模块

类似blink模块，使用之前有两个注意事项:

• 需要系统提供滴答时钟，key.c中是通过get_tick()接口获取，依赖module模块
• 需要在任务中定时进行轮询

key_t key;                             //定义按键管理器/**@brief     按键事件*@param[in] type     - 按键类型(KEY_PRESS, KEY_LONG_DOWN, KEY_LONG_UP)  *@param[in] duration - 长按持续时间*/
void key_event(int type, unsigned int duration)
{if (type == KEY_PRESS) {                //短按} else if (type == KEY_LONG_DOWN) {     //长按}
} //读取键值(假设按键输出口为STM32 MCU PA8)
int read_key(void)
{return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8) == Bit_RESET;
}/**@brief     按键初始化*/
void key_init(void)
{//打开GPIO 时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//配置成输入模式gpio_conf(GPIOA, GPIO_Mode_IN, GPIO_PuPd_NOPULL, GPIO_Pin_8); //创建1个按键key_create(&key, read_key, key_event);  
}

初识过程

直接clone 代码

将芯片配置成f407,连接上串口，开机，打印信息为一堆乱码，看来时钟啥的还得确认下。另外，代码框架也得再顺一遍。

代码框架

CodeBrick						
├── driver						//mcu 内部flash 及串口缓冲操作├── inc				└── src
├── framework            	// 按键，低功耗管理，环形缓冲管理等主要功能代码
├── lib							//st 标准库，一开始没看，这里要换成hal库
├── user					//用户文件
├── mdk						//工程目录
└── README.md

module_task_init()，初始化了哪些？？

代码如下：

/** @brief       模块初始处理*              初始化模块优化级 system_init > driver_init > module_init* @param[in]   none* @return      none*/
void module_task_init(void)
{const init_item_t *it = &init_tbl_start;//init_tbl_start,设置了段名init.item.0while (it < &init_tbl_end) {//init_tbl_end最后一个段名 init.item.4it++->init();}
}

判断谁注册 init

即然是从第一个段到最后一个段，都有init();那么找到如何注册的，便可找到init().根据之前经验，注册试一般都在头文件中，对应的就是module.h中。可以找到如下代码：

/** @brief       模块初始化注册* @param[in]   name    - 模块名称 * @param[in]   func    - 初始化入口函数(void func(void){...})*/
#define system_init(name,func)  __module_initialize(name,func,"1")//完成优先级、串口、系统时钟、systick、看门狗的初始化
#define driver_init(name,func)  __module_initialize(name,func,"2")//完成灯的端口初始化
#define module_init(name,func)  __module_initialize(name,func,"3")//命令行任务的初始化

从这里可以看出代码注释还是挺完整的。从注释基本就可以找到大体的执行过程。

初始化完后，系统还得需要滴答？这块OS是如何处理的呢？

void SysTick_Handler(void)
{systick_increase(SYS_TICK_INTERVAL);//节后变量定时加1
}

还是很直接明了的。

任务调度流程

/** @brief       任务轮询处理* @param[in]   none* @return      none*/
void module_task_process(void)
{const task_item_t *t;for (t = &task_tbl_start + 1; t < &task_tbl_end; t++) {if  ((get_tick() - *t->timer) >= t->interval) {*t->timer = get_tick();t->handle();}}
}//还是之前套路，找任务段的开始到结尾，有没有任务到时间，到了的话就执行。

任务注册

/** @brief       任务注册* @param[in]   name    - 任务名称 * @param[in]   handle  - 初始化处理(void func(void){...})* @param[in]  interval- 轮询间隔(ms)*/
#define task_register(name, handle,interval)                \static unsigned int __task_timer_##handle;              \USED ANONY_TYPE(const task_item_t, task_item_##handle)  \SECTION("task.item.1") =                                \{name,handle, interval, &__task_timer_##handle}

仿真是可以看到系统已经跑起来了。但从调用情况来看，没有明显的分层，如system_init()；放在了plantform.c里，而其他设备初始化，分别放在了led.c与key_task.c,是按照功能模块来分别放置的。

串口的使用？

虽然没有明显的分层结构，但调用时却是分了的。
首先在platform.c中的bsp_init();中调用tty.init();//tty_t为定义的指针函数的结构体，在tty.c中直接给结构体所有函数指针都赋了值，这就对应了串口的初始化函数中。uart_init()由于是在同一个c文件中，所以可以直接赋值。然后，又通过组件命令管理器初始化时cli_task_init（）关联上串口的读与写函数。

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