单片机“低耦合”的一些方法

介绍

主要功能

• 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

使用说明

任务初始化及任务轮询管理(module)

//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)

命令格式

系统默认命令

?         - 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)

如何适配

/*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);

注册低功耗设备

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。

/* 
 * @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

• 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

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);  
}

开源地址：

https://gitee.com/moluo-tech/CodeBrick