AB32VG1 开发板ADC采集与显示的多线程实现

       在之前的一篇推文中,介绍了AB32VG1开发板将模拟量通道7采集到的电压值实时显示在OLED显示屏。虽然之前介绍过AB32VG1采用RT-Thread Studio建立的工程项目基于RT-Thread物联网操作系统的,但是实时大家看到代码就会发现,虽然跑了实时操作系统,但是其中的编程方式还是采用的裸机程序编程模式,在main程序while死循环中中调用各种功能函数实现相应功能。具体项目地址:中科蓝讯 AB32VG1 开发板ADC采集与显示实验。我们知道RTOS编程和裸机编程最大的区别就是RTOS可实现多线程管理,这是RTOS的最大优势。既然跑了操作系统,为何不用多线程实现ADC采集功能和OLED显示功能呢?下面我们就重做这个项目,将裸机代码函数转换为线程实现这个功能。

         1.线程的创建

   一个线程要成为可执行的对象就必须由操作系统的内核来为它创建(初始化)一个线程 句柄。可以通过如下的函数接口来创建一个线程。

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);

    调用这个函数时,系统会从动态堆内存中分配一个线程句柄(即TCB,线程控制块) 以及按照参数中指定的栈大小从动态堆内存中分配相应的空间。分配出来的栈空间是按照 rtconfig.h中配置的RT_ALIGN_SIZE方式对齐。

      2.参数介绍:

  name是线程的名称;线程名称的最大长度由rtconfig.h中定义的 RT_NAME_MAX宏指定,多余部分会被自动截掉。

                   entry 线程入口函数;

                   parameter 线程入口函数参数,没有参数可设置为RT_NULL;

                  stack_size 线程栈大小,单位是字节。在大多数系统中需要做栈空间地址对 齐(例如ARM体系结构中需要向4字节地址对齐)。

                priority 线程的优先级。优先级范围根据系统配置情况(rtconfig.h中的 RT_THREAD_PRIORITY_MAX宏定义),如果支持的是256级优先 级,那么范围是从0 ~ 255,数值越小优先级越高,0代表最高优 10 先级。 

                 tick 线程的时间片大小。时间片(tick)的单位是操作系统的时钟节 拍。当系统中存在相同优先级线程时,这个参数指定线程一次调 度能够运行的最大时间长度。这个时间片运行结束时,调度器自 动选择下一个就绪态的同优先级线程进行运行。

           3.函数返回 

           创建成功返回线程句柄;否则返回RT_NULL。

          4.案例应用

    下面就ADC电压采集与OLED显示创建两个个线程加以说明线程的创建方法:上个项目的main函数完整代码如下。

#include<rtthread.h>

#include<rtdevice.h>

#include<string.h>

#include<stdio.h>

#include"board.h"

#include"ssd1306.h"//包含SSD1306的头文件

#defineADC_DEV_NAME        "adc0"     /* ADC 设备名称 */

#defineADC_DEV_CHANNEL     7           /* ADC 通道 */

#defineREFER_VOLTAGE       330         /* 参考电压 3.3V,数据精度乘以100保留2位小数*/

#defineCONVERT_BITS        (1 << 10)   /* 转换位数为12位 */

void display(int tmp)

{

    //330

    unsignedchar count;

    unsignedchar datas[] = {0, 0, 0, 0, 0};

    datas[0] = tmp / 100;

    datas[1] = tmp % 100 / 10;

    datas[2] = tmp % 100 % 10;

    ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码,设置显示光标位置

    ssd1306_WriteChar('0'+datas[0], Font_11x18, White);

    ssd1306_WriteChar('.', Font_11x18, White);

    for(count = 1; count != 3; count++)

    {

        ssd1306_WriteChar('0'+datas[count], Font_11x18, White);

    }

    ssd1306_WriteChar('V', Font_11x18, White);

    ssd1306_UpdateScreen();添加代码,更新显示屏信息

}

static int adc_vol_sample()

{

    rt_adc_device_t adc_dev;

    unsignedchar Temp_Disp_Buff[17];

    rt_uint32_t value, vol;

    rt_err_t ret = RT_EOK;

    /* 查找设备 */

    adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);

    if (adc_dev == RT_NULL)

    {

        rt_kprintf("adc sample run failed! can'tfind %s device!\n", ADC_DEV_NAME);

        return RT_ERROR;

    }

    /* 使能设备 */

    ret = rt_adc_enable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    /* 读取采样值 */

    value = rt_adc_read(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    rt_kprintf("the value is :%d \n", value);

    /* 转换为对应电压值 */

    vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;

    rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);

    /* 关闭通道 */

    ret = rt_adc_disable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    display(vol);

    return ret;

}

int main(void)

{

    uint8_t pin = rt_pin_get("PE.1");

    staticint advlue;

    rt_pin_mode(pin, PIN_MODE_OUTPUT);

    rt_kprintf("Hello, world\n");

    ssd1306_Init();//添加代码,显示屏初始化

    ssd1306_SetCursor(2, 6);//添加代码,设置显示光标位置

    ssd1306_WriteString("The voltage", Font_11x18, White);//添加代码,设置显示内容

    ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码,设置显示光标位置

    display(0);

    ssd1306_UpdateScreen();添加代码,更新显示屏信息

    while (1)

    {

        rt_pin_write(pin, PIN_LOW);

        rt_thread_mdelay(500);

        rt_pin_write(pin, PIN_HIGH);

        rt_thread_mdelay(500);

        advlue=adc_vol_sample();

    }

}

      下面我们对上面代码修改实现多线程,首先将static int adc_vol_sample()和void display(int tmp)改为线程的入口函数,线程的入口函数实际是一个无限循环且不带返回值的C函数。

      首先将void display(int tmp)改为线程入口函数如下形式,注意三点:

第一:将原函数语句放在while(1)循环体内。

第二:while语句循环末尾增加rt_thread_delay(50);延时语句。注意这里不能使用裸机那种的延时,必须用这个延时函数,rt_thread_delay是阻塞延时,调用此函数时,该线程会被挂起,调度器会切换到其他就绪的线程,从而实现多线程。

第三:要定义全局变量rt_uint32_t  vol;;vol是要显示的电压,其实这里用信号量比较合适,暂时用全局变量吧。

static void display_entry(void* parameter)

{

    while(1)

   {

    unsignedchar count;

    unsignedchar datas[] = {0, 0, 0, 0, 0};

    datas[0] = vol/ 100;

    datas[1] = vol% 100 / 10;

    datas[2] = vol% 100 % 10;

    ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码,设置显示光标位置

    ssd1306_WriteChar('0'+datas[0], Font_11x18, White);

    ssd1306_WriteChar('.', Font_11x18, White);

    for(count = 1; count != 3; count++)

    {

        ssd1306_WriteChar('0'+datas[count], Font_11x18, White);

    }

    ssd1306_WriteChar('V', Font_11x18, White);

    ssd1306_UpdateScreen();添加代码,更新显示屏信息

   rt_thread_delay(50);

    }

}

//创建oled_display线程,一定主要第二个参数入口函数名一定要上面的入口函数名字一致

void oled_display_thread_create()
{
    rt_thread_t oled_display_thread;
    oled_display_thread = rt_thread_create("oled_display",
                                      display_entry,
                                      RT_NULL,
                                      1024,
                                      RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 2,
                                      40);
    if (oled_display_thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(oled_display_thread);
    }

}

然后将static int adc_vol_sample()函数改为线程入口函数如下形式,

static void adc_vol_entry(void *parameter)

{

    rt_adc_device_t adc_dev;

    unsignedchar Temp_Disp_Buff[17];

    rt_uint32_t value;

    rt_err_t ret = RT_EOK;

    /* 查找设备 */

    adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);

    if (adc_dev == RT_NULL)

    {

        rt_kprintf("adc sample run failed! can'tfind %s device!\n", ADC_DEV_NAME);

        return RT_ERROR;

    }

while(1)

{

    /* 使能设备 */

    ret = rt_adc_enable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    /* 读取采样值 */

    value = rt_adc_read(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    rt_kprintf("the value is :%d \n", value);

    /* 转换为对应电压值 */

    vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;

    rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);

    /* 关闭通道 */

    ret = rt_adc_disable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);

    rt_thread_delay(50);

}

}


//创建ADC采样线程
void adc_voltage_thread_create()
{
    rt_thread_t adc_voltage_thread;
    adc_voltage_thread = rt_thread_create("adc_voltage",
                                      adc_vol_entry,
                                      RT_NULL,
                                      1024,
                                      RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 2,
                                      40);
    if (adc_voltage_thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(adc_voltage_thread);
    }
}

最后修改main函数如下,将LED灯闪烁代码删除,增加线程创建和启动代码;

int main(void)

{

    //显示屏初始化

    ssd1306_Init();//添加代码,显示屏初始化

    ssd1306_SetCursor(2, 6);//添加代码,设置显示光标位置

    ssd1306_WriteString("The voltage", Font_11x18, White);//添加代码,设置显示内容

    ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码,设置显示光标位

    ssd1306_UpdateScreen();添加代码,更新显示屏信息

//线程的创建和启动

  adc_voltage_thread_create(); 

 oled_display_thread_create();

}

  至此,代码修改完毕,编译下载项目运行,然后在FinSHshell中通过 list_thread()命令查看线程相关信息,如下图所示,adc_voltage和oled_display两个线程。

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转载自blog.csdn.net/chanchairen/article/details/121435025