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Myos環(huán)境STM8開發(fā)持續(xù)更新帖

[復(fù)制鏈接]
ID:229155 發(fā)表于 2018-1-26 22:27 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
    一直以來都想為Myos操作系統(tǒng)寫一個開發(fā)者的入門帖，然而因?yàn)楦鞣N各樣的原因，拖延到現(xiàn)在才開始編寫。
    在這之前也嘗試過很多種其他的方式，比如編寫使用手冊、編寫例程、直播開發(fā)過程等等，后來都發(fā)現(xiàn)效果不好，還是有很多想要使用Myos的朋友無法真正熟練的使用。
    在這之前我曾經(jīng)還想錄制一個類似于現(xiàn)在某一個寶上銷售的開發(fā)板的新手入門視頻，還沒動手呢，自己都覺得肯定沒什么效果，琢磨來琢磨去決定發(fā)一個持續(xù)更新的帖子，盡量的堅(jiān)持快速更新，講解STM8、編程技巧、經(jīng)驗(yàn)規(guī)范以及操作系統(tǒng)提供的功能等等。
    然而寫帖子或者博客總得有一個話題，總不能我想到什么就給大家寫什么，那樣太亂了，也沒有太多的營養(yǎng)。所以我決定走一個和現(xiàn)在賣開發(fā)板不同的路線，不再把各種例程分開寫，而是按照實(shí)際的項(xiàng)目流程來，做一個相對于STM8來說非常復(fù)雜的項(xiàng)目，以此來給大家展示STM8和Myos操作系統(tǒng)。想了很久不知道到底做什么，然而就在上幾天調(diào)試電路板，再想起以前調(diào)試電路板的經(jīng)歷，我決定寫一個多功能的示波器，沒錯！就是用STM8寫一個示波器！
    由于本帖是持續(xù)更新帖，所以在本段我會做一些說明：
      1.本帖中的軟件環(huán)境是IAR For STM8，下位機(jī)的操作系統(tǒng)是Myos操作系統(tǒng)。
      2.本帖中的硬件環(huán)境是STM8S007C8、12864點(diǎn)陣屏、4M字節(jié)Flash以及矩陣按鍵等等常備的小玩意。
      3.本帖是持續(xù)更新帖，大家盡可能的私信我，給我發(fā)小紙條免得中途插樓太多影響大家閱讀體驗(yàn)。
      4.本帖中所用到的硬件原理圖和Myos操作系統(tǒng)環(huán)境我會以附件的方式上傳到帖子上，大家都可以自由下載。
    以下均為技術(shù)干貨帖。

Myos_Private_2_4_9.7z

2.53 MB, 下載次數(shù): 27, 下載積分: 黑幣 -5

開發(fā)板電路.pdf

83.33 KB, 下載次數(shù): 15, 下載積分: 黑幣 -5

STM8S系列參考手冊.pdf

4.6 MB, 下載次數(shù): 16, 下載積分: 黑幣 -5

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ID:229155 發(fā)表于 2018-1-26 22:56 | 顯示全部樓層
    既然是新手帖，寫給新手們的入門帖，那自然要從最簡單最基礎(chǔ)的做起。
    學(xué)軟件開發(fā)的入門實(shí)驗(yàn)可能是“hello world”也可能是“hello c”可能大家發(fā)揮想象，不一定是一樣的，但是學(xué)單片機(jī)一定都是一樣的，大家拿到單片機(jī)的第一個入門實(shí)驗(yàn)一定是：流水燈！
    話不多說，先截圖上代碼(貼在帖子中太小了,我弄到附件里面去了,大家將就看,嫌棄小的移步去附件)，然后再講解。
    4.png

    首先，需要熟悉一下Myos的系統(tǒng)環(huán)境,左側(cè)為系統(tǒng)的文件目錄，具體如下：
    1.png
    最前面的帶Application前綴的應(yīng)用程序文件夾，帶device的是STM8的驅(qū)動文件夾，帶Myos前綴的是系統(tǒng)核心文件夾，而Myos系統(tǒng)的主函數(shù)雖然也是從main函數(shù)開始運(yùn)行，但是由于運(yùn)行了Myos操作系統(tǒng)，所以不再使用main函數(shù)作為入口函數(shù)，而是以osdemo.c文件中的OS_ApplicationMainThread函數(shù)作為入口函數(shù)，翻譯過來即為“應(yīng)用程序主線程”。長這樣：
6.png

    然后我們的代碼寫在這個函數(shù)內(nèi)，由于這個函數(shù)是一個獨(dú)立的線程，所以在函數(shù)的最后一定要記得添加OS_ThreadExit函數(shù)來執(zhí)行線程銷毀工作，否則函數(shù)退出時則會返回到一個未知的狀態(tài)，也就是程序跑飛，但是需要注意的是只有在線程需要退出的時候才能調(diào)用這個函數(shù)，在任意一個用戶線程中，只要調(diào)用了OS_ThreadExit函數(shù)則必然會導(dǎo)致當(dāng)前的線程被銷毀。
    OK，開始講解代碼：
    首先，我們定義一個regist變量來保存一下流水燈的狀態(tài)，這個和51的流水燈實(shí)現(xiàn)還是略有區(qū)別的，需要注意的是STM8、Cortex M系列的微控制器并不支持對IO口的位操作，每次操作至少是以字節(jié)(8位)訪問方式進(jìn)行訪問。
    接下來如下三行代碼：
    2.png
    我所使用的開發(fā)板上的四個LED燈是連接在PC1-PC4上的，所以需要設(shè)置一下PC口，首先看DDR寄存器，DDR寄存器是控制IO的數(shù)據(jù)方向的，輸入還是輸出由這個寄存器控制。而CR1在輸出模式下是控制IO的輸出類型，開漏(無法輸出高電平)輸出還是推挽輸出。CR2則是輸出模式下的IO翻轉(zhuǎn)速度，置高為10MHZ。
    具體的寄存器說明可以參考上傳的STM8S參考手冊GPIO章節(jié)。
    5.png
    循環(huán)體代碼如上，首先我們的流水燈是一個死循環(huán)，一直執(zhí)行流水燈操作，對于regist的操作就是流水燈的發(fā)生過程，由于我只有4個LED，所以不進(jìn)行8bit移位，而是進(jìn)行4bit循環(huán)移位。
    ODR寄存器是IO口的輸出狀態(tài)控制寄存器，置一則端口高電平輸出，否則低電平輸出，由于我的LED是低有效(低電平點(diǎn)亮)，所以需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行取反，然后將流水燈狀態(tài)寫入ODR寄存器同步到硬件IO使IO完成對應(yīng)的狀態(tài)設(shè)置。
    而OS_ThreadDelay函數(shù)則是操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)函數(shù)，它的功能是完成延時，函數(shù)的入?yún)⑹茄訒r的時間，單位為毫秒，示例代碼中寫的是1000，也就是1秒(1000ms)，流水燈的狀態(tài)每秒刷新一次。需要注意的是OS_ThreadDelay函數(shù)是一個系統(tǒng)函數(shù)，內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜，它并不占用定時器資源也不是CPU計(jì)數(shù)進(jìn)行延時，在本線程延時的同時其他的線程還是可以繼續(xù)運(yùn)行。
    最后在線程主函數(shù)的最后是線程退出函數(shù) 3.png ，此函數(shù)需要再次說明，只有在一個線程執(zhí)行完成需要退出的時候才調(diào)用這個函數(shù)來釋放線程資源，不是說任意一個函數(shù)中都需要調(diào)用這個函數(shù)，僅適用于每個線程的主函數(shù)(入口函數(shù))。另外在本階段暫時還不涉及多線程編程，所以大家并不需要太過于注意這個函數(shù)，只是暫時有這么個概念即可，目前的階段大家不需要在自己編寫的函數(shù)中調(diào)用。
    題外話：有關(guān)于線程、多任務(wù)和進(jìn)程還請大家自行百度，本帖中就不做說明了，百度說得還是比較客觀和清楚的。

回復(fù)

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ID:229155 發(fā)表于 2018-1-27 23:21 | 顯示全部樓層
昨天寫了一下STM8環(huán)境下GPIO的流水燈操作說明以及操作系統(tǒng)的OS_ThreadDelay延時函數(shù)，然而流水燈只是最基本的一個小實(shí)驗(yàn)，并沒有太大的實(shí)用價(jià)值，所以今天的帖子是GPIO操作的升級版，也是操作系統(tǒng)環(huán)境下的"管理組件"的驅(qū)動開發(fā)示例帖，今天的帖子是示范一下系統(tǒng)環(huán)境下的矩陣鍵盤驅(qū)動編寫以及在STM8環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)。
在Myos操作系統(tǒng)環(huán)境下的按鍵驅(qū)動接口原型有三個，代碼如下：
  1. /*********************************************************************系統(tǒng)按鍵管理驅(qū)動函數(shù)*********************************************************************/
  2. /*
  3. *函數(shù)名：MCU_ButtonIOInit( void )
  4. *入?yún)ⅲ簾o
  5. *返回值：無
  6. *作用域：本地
  7. *線程訪問：回調(diào)
  8. *函數(shù)作用：初始化系統(tǒng)硬件成為可使用的按鍵輸入
  9. */
  10. void MCU_ButtonIOInit( void )
  11. {
  12. }

  14. /*
  15. *函數(shù)名：MCU_GetButtonvallower( void )
  16. *入?yún)ⅲ簾o
  17. *返回值：按下的按鍵狀態(tài)
  18. *作用域：本地
  19. *線程訪問：回調(diào)
  20. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵低32位
  21. */
  22. unsigned int32 MCU_GetButtonvallower( void )
  23. {
  24.   return 0x00;
  25. }

  27. /*
  28. *函數(shù)名：MCU_GetButtonvalhigh( void )
  29. *入?yún)ⅲ簾o
  30. *返回值：按下的按鍵狀態(tài)
  31. *作用域：本地
  32. *線程訪問：回調(diào)
  33. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵高32位
  34. */
  35. unsigned int32 MCU_GetButtonvalhigh( void )
  36. {
  37.   return 0x00;
  38. }
復(fù)制代碼
這三個驅(qū)動接口原型函數(shù)位于Myos_driver文件夾下的myosmanagedriver.c文件中，系統(tǒng)會在組件初始化階段調(diào)用MCU_ButtonIOInit函數(shù)來執(zhí)行按鍵的輸入輸出口屬性初始化工作，而在需要進(jìn)行按鍵檢測的時候通過調(diào)用MCU_GetButtonvallower和MCU_GetButtonvalhigh函數(shù)來獲取最大64個按鍵的狀態(tài)，并在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行處理，對按鍵進(jìn)行單擊、長按檢測，并提供一系列的接口來使能或禁能按鍵的連續(xù)輸出，具體的功能會在后續(xù)的帖子中一一說明。
我所使用的開發(fā)板上有一個2x3的矩陣鍵盤，共計(jì)6個按鍵，一般情況下入門單片機(jī)的時候大家接觸的按鍵一般都是獨(dú)立按鍵，也就是每個IO接一個按鍵，通過IO的狀態(tài)來判定按鍵的按下或抬起狀態(tài)，而在實(shí)際的項(xiàng)目中大多使用的是矩陣鍵盤。
矩陣鍵盤的原理實(shí)際上是分而治之，舉個例子，大家上小學(xué)的時候舉手，一個教室有很多行有很多列的學(xué)生，有的學(xué)生舉手而有的學(xué)生不一定舉手，而老師看的時候也不是同時看的，一般都是先看第一行，然后再看第二行、第三行，以此類推。矩陣鍵盤也是一樣的原理，一行按鍵一行按鍵的檢測。
話不多說，根據(jù)我手里開發(fā)板的原理進(jìn)行驅(qū)動的編寫，上傳的文件中所有的文件均為只讀文件，請大家找到對應(yīng)的文件路徑然后解除只讀屬性后進(jìn)行修改，編寫后的代碼如下：
  1. /*********************************************************************系統(tǒng)按鍵管理驅(qū)動函數(shù)*********************************************************************/
  2. /*
  3. *函數(shù)名：MCU_ButtonIOInit( void )
  4. *入?yún)ⅲ簾o
  5. *返回值：無
  6. *作用域：本地
  7. *線程訪問：回調(diào)
  8. *函數(shù)作用：初始化系統(tǒng)硬件成為可使用的按鍵輸入
  9. */
  10. void MCU_ButtonIOInit( void )
  11. {
  12.   GPIOD->DDR &= ~0x1C;                                                          //設(shè)置PD2-PD4為輸入
  13.   GPIOD->CR1 |=  0x1C;                                                          //設(shè)置PD2-PD4為上拉
  14.   GPIOD->CR2 &= ~0x1C;                                                          //設(shè)置PD2-PD4不中斷

  16.   GPIOA->DDR |= 0x06;                                                           //設(shè)置PA1-PA2為輸出
  17.   GPIOA->CR1 &= ~0x06;                                                          //設(shè)置PA1-PA2為開漏
  18.   GPIOA->CR2 |= 0x06;                                                           //設(shè)置PA1-PA2為10MHZ
  19. }

  21. /*
  22. *函數(shù)名：MCU_GetButtonvallower( void )
  23. *入?yún)ⅲ簾o
  24. *返回值：按下的按鍵狀態(tài)
  25. *作用域：本地
  26. *線程訪問：回調(diào)
  27. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵低32位
  28. */
  29. unsigned int32 MCU_GetButtonvallower( void )
  30. {
  31.   unsigned dshort16 regist;                                                      //寄存變量

  33.   GPIOA->ODR |= 0x06;                                                           //設(shè)置PA1-PA2為高電平
  34.   GPIOA->ODR &= ~0x04;                                                          //設(shè)置PA2位低電平,準(zhǔn)備掃描第二行

  36.   OS_Delay(0x02);                                                               //等待IO穩(wěn)定
  37.   regist = GPIOD->IDR;                                                          //獲取第二行的狀態(tài)
  38.   GPIOA->ODR |= 0x06;                                                           //設(shè)置PA1-PA2為高電平
  39.   GPIOA->ODR &= ~0x02;                                                          //設(shè)置PA1位低電平,準(zhǔn)備掃描第一行

  41.   regist >>= 0x02;                                                              //進(jìn)行按鍵處理同時等待IO穩(wěn)定
  42.   regist <<= 0x03;                                                              //進(jìn)行按鍵處理同時等待IO穩(wěn)定
  43.   regist |= 0xFFC0;                                                             //進(jìn)行按鍵處理同時等待IO穩(wěn)定
  44.   regist |= ((GPIOD->IDR) >> 0x02);                                             //獲取第一行的狀態(tài)
  45.   regist = ~regist;                                                             //低電平有效轉(zhuǎn)高位有效

  47.   return regist;                                                                //返回按鍵狀態(tài)
  48. }

  50. /*
  51. *函數(shù)名：MCU_GetButtonvalhigh( void )
  52. *入?yún)ⅲ簾o
  53. *返回值：按下的按鍵狀態(tài)
  54. *作用域：本地
  55. *線程訪問：回調(diào)
  56. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵高32位
  57. */
  58. unsigned int32 MCU_GetButtonvalhigh( void )
  59. {
  60.   return 0x00;
  61. }
復(fù)制代碼
MCU_ButtonIOInit函數(shù)中對狀態(tài)線PD2-PD4初始化為上拉輸入，且不開啟中斷功能，那么這三個IO就相當(dāng)于是一個高阻輸入的IO再加一個上拉電阻，用來捕獲按鍵的按下狀態(tài)，而對掃描線PA1-PA2初始化為開漏輸出，之所以設(shè)置為開漏輸出是為了保證沒有高電平輸出，高電平由輸入口的上拉電阻提供而不是由單片機(jī)的推挽輸出提供，因?yàn)槿绻存I有時候會多個按鍵同時按下，一但PA1和PA2直接導(dǎo)通則會燒毀IO口，開漏輸出由于沒有高電平(扇出電流)輸出所以不會導(dǎo)致IO的燒毀。另外我的板子上只有6個按鍵，所以沒有必要使用高32位的驅(qū)動函數(shù)，只需要使用低32位的驅(qū)動函數(shù)來捕獲按鍵狀態(tài)既可。
MCU_GetButtonvallower函數(shù)里包含了矩陣按鍵的掃描方法，首先將置低PA2掃描第二行，因?yàn)槲覀儾捎玫氖亲笠频姆绞絹硖幚恚葤呙璧陌存I值會更大，第一次掃描需要進(jìn)行一些延時來等待IO狀態(tài)穩(wěn)定，OS_Delay這個函數(shù)也是一個系統(tǒng)函數(shù)，但是這個函數(shù)只是粗略延時，延時時長為：(參數(shù)*3)個時鐘周期。而在第二次掃描的時候就可以進(jìn)行regist變量的處理來模擬延時，同時也可以先進(jìn)行一部分的處理工作，提高驅(qū)動的效率。當(dāng)驅(qū)動寫完后，則按鍵的鍵值編碼如下：第一行(PA1)的第一個(PD2)為1、第二個(PD3)為2、第三個(PD3)為3；第二行第一個(PD2)為4、第二個(PD3)為5、第三個(PD3)為6。
當(dāng)需要進(jìn)行按鍵檢測的時候調(diào)用函數(shù)OS_GetKey或OS_GetChar即可獲取到當(dāng)前的按鍵狀態(tài)，該函數(shù)的函數(shù)原型為：

  2. /*
  3. *函數(shù)名：OS_GetKey( void )
  4. *入?yún)ⅲ簾o
  5. *返回值：當(dāng)前按下的鍵值
  6. *作用域：本地
  7. *線程訪問：安全
  8. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤的鍵值,該函數(shù)不會阻塞線程,如沒有按鍵按下則返回0,如為長按則最高位為1
  9. */
  10. unsigned char8 OS_GetKey( void );

  12. /*
  13. *函數(shù)名：OS_GetChar( void )
  14. *入?yún)ⅲ簾o
  15. *返回值：獲取當(dāng)前按下的按鍵
  16. *作用域：本地
  17. *線程訪問：安全
  18. *函數(shù)作用：獲取當(dāng)前的按鍵情況,該函數(shù)會阻塞線程,如果是長按則返回值的最高位為1
  19. */
  20. unsigned char8 OS_GetChar( void );
復(fù)制代碼
上述兩個函數(shù)均可獲取按鍵的按鍵值，不同之處在于OS_GetKey不會阻塞當(dāng)前的線程，如果沒有按鍵按下則返回0，而OS_GetChar會阻塞線程，如果沒有按鍵按下則一直在本函數(shù)中等待，直到按鍵按下為止，而如果發(fā)生了長按則兩個函數(shù)返回值的最高位(位7)均為1，低7位則是鍵值，鍵值對應(yīng)關(guān)系為1~32為MCU_GetButtonvallower驅(qū)動函數(shù)返回值的0~31位，而33~64為MCU_GetButtonvalhigh驅(qū)動函數(shù)返回值的0~31位。
我在例程中使用的函數(shù)為OS_GetKey來獲取按鍵值，并且根據(jù)按鍵的值改變流水燈的移動速度，代碼如下：
  1. #include "myos.h"
  2. #include "osdemo.h"



  6. /*
  7. *函數(shù)名：OS_ApplicationMainThread(void *arg)
  8. *入?yún)ⅲ?br />
  9.   arg：線程運(yùn)行參數(shù)
  10. *返回值：無
  11. *作用域：本地
  12. *線程訪問：安全
  13. *函數(shù)作用：應(yīng)用程序主線程
  14. */
  15. void OS_ApplicationMainThread(void *arg)
  16. {
  17.   unsigned char8 key = 0x00;                                                    //按鍵寄存
  18.   unsigned char8 regist = 0x00;                                                 //寄存變量
  19.   unsigned short16 delay = 1000;                                                //延時寄存

  21.   GPIOC->DDR = 0x1E;                                                            //設(shè)置PC1-PC4為輸出模式
  22.   GPIOC->CR1 = 0x1E;                                                            //設(shè)置PC1-PC4為推挽輸出
  23.   GPIOC->CR2 = 0x1E;                                                            //設(shè)置PC1-PC4位10MHZ輸出

  25.   while(true){
  26.     regist &= 0x0F;                                                             //只取4位有效位
  27.     regist = (regist == 0x00) ? 0x01 : (regist << 0x01);                        //流水燈移動及越界判定

  29.     GPIOC->ODR = (~regist << 0x01);                                             //LED燈點(diǎn)亮賦值

  31.     key = OS_GetKey();                                                          //獲取鍵值
  32.     if(key > 0x00){                                                             //有按鍵按下
  33.       delay = key & 0x7F;                                                       //去除長按標(biāo)識
  34.       delay *= 200;                                                             //計(jì)算延時時間
  35.     }

  37.     OS_ThreadDelay(delay);                                                      //系統(tǒng)提供的延時函數(shù)
  38.   }

  40.   OS_ThreadExit();                                                              //線程結(jié)束退出
  41. }
復(fù)制代碼
OK，今天的帖子到此為止，下一個帖子的內(nèi)容是SPI(串行外設(shè)接口)的科普帖。


按鍵驅(qū)動接口

按鍵驅(qū)動接口
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ID:229155 發(fā)表于 2022-9-29 19:25 | 顯示全部樓層
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