基于RT-Thread操作系統(tǒng)軟件框架設(shè)計(jì)思路

項(xiàng)目中使用到rt—thread就會涉及到對操作系統(tǒng)的一個軟件框架的搭建過程思路，這里拿已經(jīng)完成城的項(xiàng)目做一些分享，希望對讀者有些啟發(fā)。

項(xiàng)目要求：讀取溫濕度，串口打印，數(shù)據(jù)定時發(fā)送，lcd顯示，平臺上傳，按鍵設(shè)置,SD 卡存儲等

系統(tǒng)涉及到的硬件由以下幾部分組成：

1.交互輸入部分：按鍵

2. 輸出部分：TFTLCD屏幕顯示，SD卡存儲，led燈報(bào)警

3. 傳感器采集：DHT11溫濕度采集

4. 通訊部分：串口，wifi模塊

5. 計(jì)時部分：RTC時鐘計(jì)時

根據(jù)硬件的連接與系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)的功能來看：

1.首先要做的就是根據(jù)硬件電路寫好底層驅(qū)動（HAL）

2.進(jìn)行函數(shù)的劃分與封裝，將應(yīng)用層需要的函數(shù)封裝好

3.進(jìn)行中斷函數(shù)的撰寫與封裝（可以將該這一步與第2步同時進(jìn)行）

4.由于中斷的優(yōu)先級比任何的線程優(yōu)先級都要高因此需要統(tǒng)籌線程與中斷的關(guān)系

5.繼續(xù)線程的規(guī)劃，線程優(yōu)先級定義及應(yīng)用層函數(shù)的撰寫

軟件程序結(jié)構(gòu)：

項(xiàng)目系統(tǒng)要求定期發(fā)送數(shù)據(jù)到平臺，其中在定時器超函數(shù)中周期性采集溫濕度信息，并發(fā)送消息隊(duì)列到處理緩存?zhèn)鞲衅餍畔⒌木€程和超溫處理線程，同時發(fā)布采集到一次傳感器的事件。

超溫處理線程接收消息判斷是否超過溫度，wifi模塊通過串口2將溫濕度信息發(fā)送給wifi模塊，由wifi模塊實(shí)時上傳到服務(wù)器。同時串口溫度上傳任務(wù)同時接收定時器發(fā)送的事件和PC機(jī)通過串口1發(fā)送的獲取溫度標(biāo)志所觸發(fā)的事件。當(dāng)采集到傳感器信息且上位機(jī)要求獲取溫濕度信息的事情同時發(fā)生時，通過串口1向PC發(fā)送溫濕度信息。由于SD卡存儲緩慢，所以由溫濕度信息緩存線程在內(nèi)存池中申請內(nèi)存，并將獲取到的溫濕度信息緩存到內(nèi)存中，同時更新LCD曲線繪制的歷史溫濕度信息緩存。

LCD處理線程處理IO口中斷發(fā)送過來的標(biāo)志信息，并據(jù)此顯示相應(yīng)的菜單，溫度濕度信息，顯示所設(shè)定采樣頻率與閾值的情況等。

SD卡存儲任務(wù)作為后臺任務(wù)，從緩存存儲溫濕度信息的內(nèi)存中讀取溫濕度信息，并通過FATFS文件系統(tǒng)將相應(yīng)的溫濕度信息存入SD卡，同時根據(jù)每片內(nèi)存的頭部時間信息以及定時器采樣頻率推算本片內(nèi)存中其他數(shù)據(jù)的時間信息，并將采樣時間一起保存到SD卡中。在存儲完一片內(nèi)存片后，釋放該內(nèi)存到內(nèi)存池之中。流程圖如下所示：

代碼部分這里貼出主函數(shù)中的基本邏輯框架：

int main(void)
{	
    
  /***********************掛載SD卡并打開文件*******************************/
	while(SD_Init())//檢測不到SD卡
	{
		LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"SD Card Error!");				
		LCD_ShowString(50,150,200,16,16,"Please Check! ");
	}
  
  //*****************消息隊(duì)列創(chuàng)建	*****************************************/
  //申請內(nèi)存池
	//初始化控制塊
    rt_mp_init(&tem_mp, "temmp", &temmempool[0], sizeof(temmempool), mem_slice);
	  rt_mp_init(&hum_mp, "hummp", &hummempool[0], sizeof(hummempool), mem_slice);
	    rt_err_t result2;
    /* 初始化消息隊(duì)列 */
    result= rt_mq_init(& mq_DHT11_tem,
                        " mq_DHT11_tem",
                        &msg_DHT11_pool_tem[0],               /* msg_pool */
                        sizeof(tem),                          /* 每個消息的大小*/
                        sizeof(msg_DHT11_pool_tem),                     /* msg_pool大小*/
                        RT_IPC_FLAG_FIFO); 
    result2 = rt_mq_init(& mq_DHT11_hum,
                        " mq_DHT11_hum",
                        &msg_DHT11_pool_hum[0],               /* msg_pool */
                        sizeof(hum),                          /* 每個消息的大小*/
                        sizeof(msg_DHT11_pool_hum),                     /* msg_pool大小*/
                        RT_IPC_FLAG_FIFO); 
   
	//定時器線程
    /* DHT11 TIMER */		
    DH11_timer = rt_timer_create("DHT11_get", timeout1,
                             RT_NULL, samp_freq,
                             RT_TIMER_FLAG_PERIODIC);
    /* 啟動*/
    if (DH11_timer  != RT_NULL) 
			  flag=rt_timer_start(DH11_timer );	
	  if(flag==RT_EOK)
			 rt_kprintf("DH11_timer start successfull\n");	

	//***********************事件處理線程*******************************************/
		uart_deal_event =                          /* 線程控制塊指針 */
    rt_thread_create( "usart_deal_event",              /* 線程名字 */
                      uart_deal_thread_entry,   /* 線程入口函數(shù) */
                      RT_NULL,             /* 線程入口函數(shù)參數(shù) */
                      256,                 /* 線程棧大小 */
                      2,                   /* 線程的優(yōu)先級 */
                      20);                 /* 線程時間片 */
                   
    /* 啟動線程，開啟調(diào)度 */
    if (uart_deal_event != RT_NULL)
        rt_thread_startup(uart_deal_event);
    else
         rt_kprintf("led_thread_creat_error");
		
////*******************創(chuàng)建內(nèi)存任務(wù)線程***********************************************************//
   for (j = 0; j < 48; j++) ptr[j] = RT_NULL;

    //創(chuàng)建線程
    recevDHT11 = rt_thread_create("recevDHT11", recevDHT11_entry, RT_NULL,
                            512,
                            4 ,20);
		
    if (recevDHT11 != RT_NULL)
         rt_thread_startup(recevDHT11);

//*******************創(chuàng)建釋放內(nèi)存堆寫入SD卡線程***********************************************************//	
    thread_mp_release = rt_thread_create("thread_mp_release", thread_mp_release_entry, RT_NULL,
                            1024,
                            4, 20);
    if (thread_mp_release != RT_NULL)
        rt_thread_startup(thread_mp_release);
		
///*******************創(chuàng)LCD 顯示繪圖線程***********************************************************//	
		lcd_show= rt_thread_create("lcd_showwave", lcd_show_entry, RT_NULL,
                            512,
                            3, 30);
    if (lcd_show != RT_NULL)
         rt_thread_startup(lcd_show );
//*******************超溫處理線程的創(chuàng)建***********************************************************//			
		
		over_temhum = rt_thread_create("over_temhum ", overtem_entry, RT_NULL,
                            256,
                            1, 20);
    if (lcd_show != RT_NULL)
         rt_thread_startup(over_temhum  );		
//*******************wifi線程創(chuàng)建***********************************************************//			
		
		wifi= rt_thread_create("wifi ", wifi_entry, RT_NULL,
                            128,
                            2, 20);
    if (wifi != RT_NULL)
         rt_thread_startup(wifi);	
  
     
//*************測試wifi模塊************************************************************************//
}


審核編輯：湯梓紅