【北京迅为】《STM32MP157开发板使用手册》- 第四十二章 事件实验
iTOP-STM32MP157开发板采用ST推出的双核cortex-A7+单核cortex-M4异构处理器，既可用Linux、又可以用于STM32单片机开发。开发板采用核心板+底板结构，主频650M、1G内存、8G存储，核心板采用工业级板对板连接器，高可靠，牢固耐用，可满足高速信号环境下使用。共240PIN，CPU功能全部引出:底板扩展接口丰富底板板载4G接口(选配)、千兆以太网、WIFI蓝牙模块HDMI、CAN、RS485、LVDS接口、温湿度传感器(选配)光环境传感器、六轴传感器、2路USB OTG、3路串口，CAMERA接口、ADC电位器、SPDIF、SDIO接口等
第四十二章 事件实验
42.1 事件的基本概念
事件是一种实现任务间通信的机制，主要用于实现多任务间的同步，但事件通信只能是事件类型的通信，无数据传输。与信号量不同的是，它可以实现一对多，多对多的同步。即一个任务可以等待多个事件的发生：可以是任意一个事件发生时唤醒任务进行事件处理；也可以是几个事件都发生后才唤醒任务进行事件处理。同样，也可以是多个任务同步多个事件。 每一个事件组只需要很少的 RAM 空间来保存事件组的状态。多任务环境下，任务、中断之间往往需要同步操作，一个事件发生会告知等待中的任务，即形成一个任务与任务、中断与任务间的同步。事件可以提供一对多、多对多的同步操作。一对多同步模型：一个任务等待多个事件的触发，这种情况是比较常见的；多对多同步模型：多个任务等待多个事件的触发。任务可以通过设置事件位来实现事件的触发和等待操作。FreeRTOS 的事件仅用于同步，不提供数据传输功能。
在 FreeRTOS 事件中，每个事件获取的时候，用户可以选择感兴趣的事件，并且选择读取事件信息标记，它有三个属性，分别是逻辑与，逻辑或以及是否清除标记。当任务等待事件同步时，可以通过任务感兴趣的事件位和事件信息标记来判断当前接收的事件是否满足要求，如果满足则说明任务等待到对应的事件，系统将唤醒等待的任务；否则，任务会根据用户指定的阻塞超时时间继续等待下去。
42.2 实验目的
1）STM32CubeIDE工具软件建立freertos工程
2）学习事件相关的知识与初步使用
本实验，我们的实验任务为按下按键VOL_UP后LED2状态翻转，按下按键VOL_UP后LED3状态翻转，当两个按键都经历过按下的状态后，蜂鸣器状态翻转。
首先对实验进行分析，总共需要有两个，分别为按键KEY任务和蜂鸣器BEEP任务。所实现的功能如下：
KEY任务：按下按键VOL_UP后LED2状态翻转，按下按键VOL_UP后LED3状态翻转
蜂鸣器BEEP任务：检测两个按键的任务，当两个按键都按下过之后，蜂鸣器状态翻转。
本章节完成的实验存放位置为“iTOP-STM32MP157开发板\iTOP-STM32MP157开发板网盘资料汇总\08_freertos实验例程\06_事件实验.zip”
42.3 事件实验
42.3.1建立freertos_EVENT工程
首先我们打开STM32CubeIDE软件，进入软件界面之后，我们点击File属性，选择NEW下的STM32 Project的选项，如下图所示：
然后我们会进入下图所示界面：在Part Number选择框输入STM32MP157A，然后在右边的选择界面选择STM32MP157AAA，然后点击Next选项
在Project Name框中输入工程名字freertos_KEY，然后点击Finish选项即可，如下图所示：
等待工程创建完毕，会询问我们是否要安装OpenSTLinux ，由于我们是在windows环境下，所以我们不需要安装，点击NO即可
至此我们的工程创建完毕，进入工程界面如下图所示界面：
42.3.2输出引脚的配置（LED和蜂鸣器）
首先我们在下面的搜索框之中输入我们要配置的引脚，我们在这里以PE1为例进行搜索，输入名称之后，对应的引脚在工程中会闪烁，如下图所示：
然后我们使用鼠标左键点击对应的引脚会弹出PE1的复用功能选择，我们在这里选择复用为GPIO_Output功能，如下图所示：
配置完复用功能之后，我们还要配置 Pin Reserved 选项，如果不配置此项，在生成工程代码的时候将不会看到有关这个 Pin 的初始化代码。继续选中 PE1，右键弹出设置项，我们选择Pin ReservedàCortex-M4。如下图所示：
第二个LED的控制管脚PE14按同样的方法进行配置。
配置完成之后打开左侧菜单的 System CoreàGPIO 进入 GPIO 模式配置界面：如下图所示：
点击对应的引脚配置之后会弹出右下方的管脚配置界面，如上图所示：
在下方会列出要配置选项的具体说明和我们要进行的配置。
1）选项 GPIO output level 用来设置IO口的输出电平的高低，这这里我们选择LOW
2）选项 GPIO mode 用来设置 IO 口输出模式为 Output Push Pull(推挽)还是 Output Open Drain（开漏）。本实验我们设置为推挽输出 Output Push Pull。
3）选项 GPIO Pull-up/Pull-down 用来设置 IO 口是上拉/下拉/没有上下拉。本实验我们设置为上拉（Pull-up）。
4）选项 Mzximum ouput speed 用来设置 IO 口输出速度为低速(Low)/中速(Medium)/高速 (Hign)/快速(Very High)。我们设置为高速 High 。
5）选项 User Label 是用来设置初始化的 IO 口 Pin 值为我们自定义的宏，这里我们填写为 LED3。按照如上要求设置后的界面如下（由于PE14的配置相同，只是最后的Label值不同，也在下方列了出来）：
42.3.3输入引脚的配置（按键）
首先我们在下面的搜索框之中输入我们要配置的引脚，我们在这里以PI2为例进行搜索（由于三个按键的配置相同，在这里我们只是列出了BACK按键的配置步骤），输入名称之后，对应的引脚在工程中会闪烁，如下图所示：
然后我们使用鼠标左键点击对应的引脚会弹出PI2的复用功能选择，我们在这里选择复用为GPIO_Input功能，如下图所示：
配置完复用功能之后，我们还要配置 Pin Reserved 选项，如果不配置此项，在生成工程代码的时候将不会看到有关这个 Pin 的初始化代码。继续选中 PI2，右键弹出设置项，我们选择Pin ReservedàCortex-M4。如下图所示：
VOL-UP和VOL-DN对应的PI3和PI1引脚按同样的方法进行配置。在此就不一一展示。
配置完成之后打开左侧菜单的 System CoreàGPIO 进入 GPIO 模式配置界面：如下图所示：
选项 GPIO Pull-up/Pull-down 用来设置 IO 口是上拉/下拉/没有上下拉。本实验我们设置为上拉（Pull-up）。
选项 User Label 是用来设置初始化的 IO 口 Pin 值为我们自定义的宏，这里我们填写为VOL-DN。按照如上要求设置后的界面如下（由于PI2和PI3的配置相同，只是最后的Label值不同，也在下方列了出来）：
42.3.4时钟的配置
我们本次实验所采用的时钟为外部时钟HSE，所以我们要在左侧属性栏中的System Core 属性下找到RCC将High Speed Clock选择为Crystal/Ceramic Resonator（晶体/陶瓷晶振）。如下图所示：
然后在Clock Configuration里我们选择 HSE，作为锁相环 PLL3P 的时钟源，在 MCU 子系统时钟里输入 209 并回车，软件会自动设置相应的倍频和分频，如下图所示：
设置完成之后，如下图所示，然后再手动配置 APB1DIV、APB2DIV 和 APB3DIV的分频值为 2。当 APB1DIV 的分频数大于 1 的时候，基本定时器的倍频器倍频值始终为 2，所以基本定时器的时钟频率为 209MHz。
42.3.5配置 FreeRTOS
时钟配置完成之后，我们要在左侧属性栏中的Middleware属性下找到FREERTOS将Interface函数接口选择 CMSIS_V2，选择完成如下图所示：
每个功能窗口对应的功能如下：
| 窗口 | 对应的功能 |
| Mutexes | 互斥量 |
| Events | 事件 |
| FreeRTOS Heap Usage | 堆情况使用 |
| User Constants | 常量的定义 |
| Tasks and Queues | 任务和消息队列 |
| Timers and Semaphores | 软件定时器和信号 |
| Config parameters | 配置参数 |
| Inclued parameters | 头文件配置 |
| Advanced settings | 高级设置 |
然后我么进入到Tasks and Queues任务和消息队列窗口，如下图所示：
随后我们点击default默认创建的任务，添加任务名字为BEEP的工程，修改优先级为最低osPriorityLow如下图所示：
我们只需要修改任务名称和设置线程函数名即可，修改完成之后点击OK按钮，随后我们以同样的方式，创建任务名字为KEY的任务，创建完成如下图所示：
随后我们来到Events选项界面（即事件界面），然后我们点击右下方的Add事件添加按钮如下图所示：
弹出队列的添加窗口之后，对默认的Event flags Name进行修改，修改为BEEP_Event，然后我们点击确定按钮，如下图所示：
修改、创建完成如下图所示：
配置完成之后我们需要在Project Manage下的Code Generator选项下勾选 Generate peripheral initialization as a pair of ".c/.h' files per peripheral 选项，这样可以独立生成对应外设的初始化.h 和.c 文件（方便配置的查看），如下图所示：
42.3.6工程的生成与完善
在上述的步骤完成之后，按下键盘的“Ctrl+S”组合键保存保存 LED.ioc 文件，系统开始生成初始化代码，此处会弹出一个警告，提示我们 Systick 定时器已被 HAL 库占用，在 STM32MP157 Cortex-M4 内核上我们更换不了其他的定时器，选择 Yes 继续生成代码即可。
工程生成之后如下图所示：
然后我们进行工程的完善，以及添加对应的逻辑代码。
42.3.6.1 对应文件与文件夹的添加
由于我们在裸机章节已经完善了对应的LED，BEEP和KEY文件，所以我们将iTOP-STM32MP157开发板网盘资料汇总\06_Cortex-M4实验例程\03_KEY\KEY\CM4\Core\BSP文件拷贝到当前工程对应的位置，拷贝完成如下下图所示：
42.3.6.2 app_freertos.c文件的完善
我们要修改的 app_freertos.c文件路径如下图所示：
打开app_freertos.c文件，我们首先在/* USER CODE BEGIN Includes */和/* USER CODE END Includes */中间添加以下内容，将led、beep和key的头文件进行添加。
#include "../BSP/Include/led.h"
#include "../BSP/Include/beep.h"
#include "../BSP/Include/key.h"
添加完成如下图所示：
然后我们来到文件的底部可以看到我们创建的BEEP_Task和KEY_Task任务
在/* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */和/* USER CODE END FunctionPrototypes */中添加以下内容，来设置事件的掩码。
#define KEY1_EVENT (0x01 << 0)//设置事件掩码的位 0
#define KEY2_EVENT (0x01 << 1)//设置事件掩码的位 1
添加完成如下图所示：
然后我们修改BEEP_Task任务的for循环中的内容，修改内容如下：
osEventFlagsWait(BEEP_EventHandle,KEY1_EVENT|KEY2_EVENT,osFlagsWaitAll,osWaitForever);
BEEP_TOGGLE();
修改完成如下图所示：
随后我们修改KEY_Task任务的内容，修改内容如下：
uint8_t key;
for(;;)
{
key = key_scan();
if (key)
{
switch (key)
{
case VOL_UP_PRES:
osEventFlagsSet(BEEP_EventHandle,KEY1_EVENT);
LED2_TOGGLE();
break;
case VOL_DN_PRES:
osEventFlagsSet(BEEP_EventHandle,KEY2_EVENT);
LED3_TOGGLE();
break;
}
}
}
osDelay(20);
至此，我们的内容就添加完成了。之后进行编译烧写，按下按键VOL_UP后LED2状态翻转，按下按键VOL_UP后LED3状态翻转，当两个按键都经历过按下的状态后，蜂鸣器状态翻转。