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標(biāo)題: Myos環(huán)境STM8開發(fā)持續(xù)更新帖 [打印本頁]

作者: kikyou、冷夜 時(shí)間: 2018-1-26 22:27
標(biāo)題: Myos環(huán)境STM8開發(fā)持續(xù)更新帖
一直以來都想為Myos操作系統(tǒng)寫一個(gè)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(cè)、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(gè)類似于現(xiàn)在某一個(gè)寶上銷售的開發(fā)板的新手入門視頻，還沒動(dòng)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(gè)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(gè)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(yíng)養(yǎng)。所以我決定走一個(gè)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(gè)相對(duì)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(gè)多功能的示波器，沒錯(cuò)！就是用STM8寫一個(gè)示波器！
由于本帖是持續(xù)更新帖，所以在本段我會(huì)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(huì)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(cè).pdf

4.6 MB, 下載次數(shù): 16, 下載積分: 黑幣 -5

作者: kikyou、冷夜 時(shí)間: 2018-1-26 22:56
既然是新手帖，寫給新手們的入門帖，那自然要從最簡(jiǎn)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(gè)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。

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：

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(dòng)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(zhǎng)這樣：

然后我們的代碼寫在這個(gè)函數(shù)內(nèi)，由于這個(gè)函數(shù)是一個(gè)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(shí)則會(huì)返回到一個(gè)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(shí)候才能調(diào)用這個(gè)函數(shù)，在任意一個(gè)用戶線程中，只要調(diào)用了OS_ThreadExit函數(shù)則必然會(huì)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(gè)regist變量來保存一下流水燈的狀態(tài)，這個(gè)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(duì)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：

我所使用的開發(fā)板上的四個(gè)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(gè)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(cè)GPIO章節(jié)。

循環(huán)體代碼如上，首先我們的流水燈是一個(gè)死循環(huán)，一直執(zhí)行流水燈操作，對(duì)于regist的操作就是流水燈的發(fā)生過程，由于我只有4個(gè)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(duì)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(duì)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(shí)，函數(shù)的入?yún)⑹茄訒r(shí)的時(shí)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(gè)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(shí)器資源也不是CPU計(jì)數(shù)進(jìn)行延時(shí)，在本線程延時(shí)的同時(shí)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)

，此函數(shù)需要再次說明，只有在一個(gè)線程執(zhí)行完成需要退出的時(shí)候才調(diào)用這個(gè)函數(shù)來釋放線程資源，不是說任意一個(gè)函數(shù)中都需要調(diào)用這個(gè)函數(shù)，僅適用于每個(gè)線程的主函數(shù)(入口函數(shù))。另外在本階段暫時(shí)還不涉及多線程編程，所以大家并不需要太過于注意這個(gè)函數(shù)，只是暫時(shí)有這么個(gè)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(qǐng)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。

作者: kikyou、冷夜 時(shí)間: 2018-1-27 23:21
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(shí)函數(shù)，然而流水燈只是最基本的一個(gè)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(jí)版，也是操作系統(tǒng)環(huán)境下的"管理組件"的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)接口原型有三個(gè)，代碼如下：

/*********************************************************************系統(tǒng)按鍵管理驅(qū)動(dòng)函數(shù)*********************************************************************/
/*
*函數(shù)名：MCU_ButtonIOInit( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：無
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：初始化系統(tǒng)硬件成為可使用的按鍵輸入
*/
void MCU_ButtonIOInit( void )
{
}
/*
*函數(shù)名：MCU_GetButtonvallower( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：按下的按鍵狀態(tài)
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵低32位
*/
unsigned int32 MCU_GetButtonvallower( void )
{
return 0x00;
}
/*
*函數(shù)名：MCU_GetButtonvalhigh( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：按下的按鍵狀態(tài)
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵高32位
*/
unsigned int32 MCU_GetButtonvalhigh( void )
{
return 0x00;
}

復(fù)制代碼

這三個(gè)驅(qū)動(dòng)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(huì)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(cè)的時(shí)候通過調(diào)用MCU_GetButtonvallower和MCU_GetButtonvalhigh函數(shù)來獲取最大64個(gè)按鍵的狀態(tài)，并在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行處理，對(duì)按鍵進(jìn)行單擊、長(zhǎng)按檢測(cè)，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(huì)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(gè)2x3的矩陣鍵盤，共計(jì)6個(gè)按鍵，一般情況下入門單片機(jī)的時(shí)候大家接觸的按鍵一般都是獨(dú)立按鍵，也就是每個(gè)IO接一個(gè)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(gè)例子，大家上小學(xué)的時(shí)候舉手，一個(gè)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(shí)候也不是同時(shí)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(cè)。
話不多說，根據(jù)我手里開發(fā)板的原理進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的編寫，上傳的文件中所有的文件均為只讀文件，請(qǐng)大家找到對(duì)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：

/*********************************************************************系統(tǒng)按鍵管理驅(qū)動(dòng)函數(shù)*********************************************************************/
/*
*函數(shù)名：MCU_ButtonIOInit( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：無
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：初始化系統(tǒng)硬件成為可使用的按鍵輸入
*/
void MCU_ButtonIOInit( void )
{
GPIOD->DDR &= ~0x1C; //設(shè)置PD2-PD4為輸入
GPIOD->CR1 |= 0x1C; //設(shè)置PD2-PD4為上拉
GPIOD->CR2 &= ~0x1C; //設(shè)置PD2-PD4不中斷
GPIOA->DDR |= 0x06; //設(shè)置PA1-PA2為輸出
GPIOA->CR1 &= ~0x06; //設(shè)置PA1-PA2為開漏
GPIOA->CR2 |= 0x06; //設(shè)置PA1-PA2為10MHZ
}
/*
*函數(shù)名：MCU_GetButtonvallower( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：按下的按鍵狀態(tài)
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵低32位
*/
unsigned int32 MCU_GetButtonvallower( void )
{
unsigned dshort16 regist; //寄存變量
GPIOA->ODR |= 0x06; //設(shè)置PA1-PA2為高電平
GPIOA->ODR &= ~0x04; //設(shè)置PA2位低電平,準(zhǔn)備掃描第二行
OS_Delay(0x02); //等待IO穩(wěn)定
regist = GPIOD->IDR; //獲取第二行的狀態(tài)
GPIOA->ODR |= 0x06; //設(shè)置PA1-PA2為高電平
GPIOA->ODR &= ~0x02; //設(shè)置PA1位低電平,準(zhǔn)備掃描第一行
regist >>= 0x02; //進(jìn)行按鍵處理同時(shí)等待IO穩(wěn)定
regist <<= 0x03; //進(jìn)行按鍵處理同時(shí)等待IO穩(wěn)定
regist |= 0xFFC0; //進(jìn)行按鍵處理同時(shí)等待IO穩(wěn)定
regist |= ((GPIOD->IDR) >> 0x02); //獲取第一行的狀態(tài)
regist = ~regist; //低電平有效轉(zhuǎn)高位有效
return regist; //返回按鍵狀態(tài)
}
/*
*函數(shù)名：MCU_GetButtonvalhigh( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：按下的按鍵狀態(tài)
*作用域：本地
*線程訪問：回調(diào)
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤中被按下的按鍵高32位
*/
unsigned int32 MCU_GetButtonvalhigh( void )
{
return 0x00;
}

復(fù)制代碼

MCU_ButtonIOInit函數(shù)中對(duì)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(gè)IO就相當(dāng)于是一個(gè)高阻輸入的IO再加一個(gè)上拉電阻，用來捕獲按鍵的按下狀態(tài)，而對(duì)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(shí)候會(huì)多個(gè)按鍵同時(shí)按下，一但PA1和PA2直接導(dǎo)通則會(huì)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(huì)導(dǎo)致IO的燒毀。另外我的板子上只有6個(gè)按鍵，所以沒有必要使用高32位的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，只需要使用低32位的驅(qū)動(dòng)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�，先掃描的按鍵值會(huì)更大，第一次掃描需要進(jìn)行一些延時(shí)來等待IO狀態(tài)穩(wěn)定，OS_Delay這個(gè)函數(shù)也是一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)，但是這個(gè)函數(shù)只是粗略延時(shí)，延時(shí)時(shí)長(zhǎng)為：(參數(shù)*3)個(gè)時(shí)鐘周期。而在第二次掃描的時(shí)候就可以進(jìn)行regist變量的處理來模擬延時(shí)，同時(shí)也可以先進(jìn)行一部分的處理工作，提高驅(qū)動(dòng)的效率。當(dāng)驅(qū)動(dòng)寫完后，則按鍵的鍵值編碼如下：第一行(PA1)的第一個(gè)(PD2)為1、第二個(gè)(PD3)為2、第三個(gè)(PD3)為3；第二行第一個(gè)(PD2)為4、第二個(gè)(PD3)為5、第三個(gè)(PD3)為6。
當(dāng)需要進(jìn)行按鍵檢測(cè)的時(shí)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：

/*
*函數(shù)名：OS_GetKey( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：當(dāng)前按下的鍵值
*作用域：本地
*線程訪問：安全
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前鍵盤的鍵值,該函數(shù)不會(huì)阻塞線程,如沒有按鍵按下則返回0,如為長(zhǎng)按則最高位為1
*/
unsigned char8 OS_GetKey( void );
/*
*函數(shù)名：OS_GetChar( void )
*入?yún)ⅲ簾o
*返回值：獲取當(dāng)前按下的按鍵
*作用域：本地
*線程訪問：安全
*函數(shù)作用：獲取當(dāng)前的按鍵情況,該函數(shù)會(huì)阻塞線程,如果是長(zhǎng)按則返回值的最高位為1
*/
unsigned char8 OS_GetChar( void );

復(fù)制代碼

上述兩個(gè)函數(shù)均可獲取按鍵的按鍵值，不同之處在于OS_GetKey不會(huì)阻塞當(dāng)前的線程，如果沒有按鍵按下則返回0，而OS_GetChar會(huì)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(zhǎng)按則兩個(gè)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(duì)應(yīng)關(guān)系為1~32為MCU_GetButtonvallower驅(qū)動(dòng)函數(shù)返回值的0~31位，而33~64為MCU_GetButtonvalhigh驅(qū)動(dòng)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(dòng)速度，代碼如下：

#include "myos.h"
#include "osdemo.h"
/*
*函數(shù)名：OS_ApplicationMainThread(void *arg)
*入?yún)ⅲ?br />
arg：線程運(yùn)行參數(shù)
*返回值：無
*作用域：本地
*線程訪問：安全
*函數(shù)作用：應(yīng)用程序主線程
*/
void OS_ApplicationMainThread(void *arg)
{
unsigned char8 key = 0x00; //按鍵寄存
unsigned char8 regist = 0x00; //寄存變量
unsigned short16 delay = 1000; //延時(shí)寄存
GPIOC->DDR = 0x1E; //設(shè)置PC1-PC4為輸出模式
GPIOC->CR1 = 0x1E; //設(shè)置PC1-PC4為推挽輸出
GPIOC->CR2 = 0x1E; //設(shè)置PC1-PC4位10MHZ輸出
while(true){
regist &= 0x0F; //只取4位有效位
regist = (regist == 0x00) ? 0x01 : (regist << 0x01); //流水燈移動(dòng)及越界判定
GPIOC->ODR = (~regist << 0x01); //LED燈點(diǎn)亮賦值
key = OS_GetKey(); //獲取鍵值
if(key > 0x00){ //有按鍵按下
delay = key & 0x7F; //去除長(zhǎng)按標(biāo)識(shí)
delay *= 200; //計(jì)算延時(shí)時(shí)間
}
OS_ThreadDelay(delay); //系統(tǒng)提供的延時(shí)函數(shù)
}
OS_ThreadExit(); //線程結(jié)束退出
}

復(fù)制代碼

OK，今天的帖子到此為止，下一個(gè)帖子的內(nèi)容是SPI(串行外設(shè)接口)的科普帖。

按鍵驅(qū)動(dòng)接口.jpg (56.68 KB, 下載次數(shù): 142)

按鍵驅(qū)動(dòng)接口

作者: kikyou、冷夜 時(shí)間: 2022-9-29 19:25
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