通过多线程来实现ADC采集功能和OLED显示功能
描述
在之前的一篇推文中，介绍了AB32VG1开发板将模拟量通道7采集到的电压值实时显示在OLED显示屏。虽然之前介绍过AB32VG1采用RT-Thread Studio建立的工程项目基于RT-Thread物联网操作系统的，但是实时大家看到代码就会发现，虽然跑了实时操作系统，但是其中的编程方式还是采用的裸机程序编程模式，在main程序while死循环中中调用各种功能函数实现相应功能。具体项目地址：中科蓝讯 AB32VG1 开发板ADC采集与显示实验。我们知道RTOS编程和裸机编程最大的区别就是RTOS可实现多线程管理，这是RTOS的最大优势。既然跑了操作系统，为何不用多线程实现ADC采集功能和OLED显示功能呢？下面我们就重做这个项目，将裸机代码函数转换为线程实现这个功能。
1.线程的创建
一个线程要成为可执行的对象就必须由操作系统的内核来为它创建（初始化）一个线程 句柄。可以通过如下的函数接口来创建一个线程。
rt_thread_t rt_thread_create(const char* name, void (*entry)(void* parameter), void* parameter, rt_uint32_t stack_size, rt_uint8_t priority, rt_uint32_t tick);
调用这个函数时，系统会从动态堆内存中分配一个线程句柄（即TCB，线程控制块） 以及按照参数中指定的栈大小从动态堆内存中分配相应的空间。分配出来的栈空间是按照 rtconfig.h中配置的RT_ALIGN_SIZE方式对齐。
2.参数介绍：
name是线程的名称；线程名称的最大长度由rtconfig.h中定义的 RT_NAME_MAX宏指定，多余部分会被自动截掉。
entry 线程入口函数；
parameter 线程入口函数参数，没有参数可设置为RT_NULL；
stack_size 线程栈大小，单位是字节。在大多数系统中需要做栈空间地址对 齐（例如ARM体系结构中需要向4字节地址对齐）。
priority 线程的优先级。优先级范围根据系统配置情况（rtconfig.h中的 RT_THREAD_PRIORITY_MAX宏定义），如果支持的是256级优先 级，那么范围是从0 ～ 255，数值越小优先级越高，0代表最高优 10 先级。
tick 线程的时间片大小。时间片（tick）的单位是操作系统的时钟节 拍。当系统中存在相同优先级线程时，这个参数指定线程一次调 度能够运行的最大时间长度。这个时间片运行结束时，调度器自 动选择下一个就绪态的同优先级线程进行运行。
3.函数返回
创建成功返回线程句柄；否则返回RT_NULL。
4.案例应用
下面就ADC电压采集与OLED显示创建两个个线程加以说明线程的创建方法：上个项目的main函数完整代码如下。
#include
#include
#include
#include
#include"board.h"
#include"ssd1306.h"//包含SSD1306的头文件
#defineADC_DEV_NAME "adc0" /* ADC 设备名称 */
#defineADC_DEV_CHANNEL 7 /* ADC 通道 */
#defineREFER_VOLTAGE 330 /* 参考电压 3.3V,数据精度乘以100保留2位小数*/
#defineCONVERT_BITS (1 << 10) /* 转换位数为12位 */
void display(int tmp)
{
//330
unsignedchar count;
unsignedchar datas[] = {0, 0, 0, 0, 0};
datas[0] = tmp / 100;
datas[1] = tmp % 100 / 10;
datas[2] = tmp % 100 % 10;
ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码，设置显示光标位置
ssd1306_WriteChar('0'+datas[0], Font_11x18, White);
ssd1306_WriteChar('.', Font_11x18, White);
for(count = 1; count != 3; count++)
{
ssd1306_WriteChar('0'+datas[count], Font_11x18, White);
}
ssd1306_WriteChar('V', Font_11x18, White);
ssd1306_UpdateScreen();////添加代码，更新显示屏信息
}
static int adc_vol_sample()
{
rt_adc_device_t adc_dev;
unsignedchar Temp_Disp_Buff[17];
rt_uint32_t value, vol;
rt_err_t ret = RT_EOK;
/* 查找设备 */
adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);
if (adc_dev == RT_NULL)
{
rt_kprintf("adc sample run failed! can'tfind %s device!\n", ADC_DEV_NAME);
return RT_ERROR;
}
/* 使能设备 */
ret = rt_adc_enable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
/* 读取采样值 */
value = rt_adc_read(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
rt_kprintf("the value is :%d \n", value);
/* 转换为对应电压值 */
vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;
rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);
/* 关闭通道 */
ret = rt_adc_disable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
display(vol);
return ret;
}
int main(void)
{
uint8_t pin = rt_pin_get("PE.1");
staticint advlue;
rt_pin_mode(pin, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_kprintf("Hello, world\n");
ssd1306_Init();//添加代码，显示屏初始化
ssd1306_SetCursor(2, 6);//添加代码，设置显示光标位置
ssd1306_WriteString("The voltage", Font_11x18, White);//添加代码，设置显示内容
ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码，设置显示光标位置
display(0);
ssd1306_UpdateScreen();////添加代码，更新显示屏信息
while (1)
{
rt_pin_write(pin, PIN_LOW);
rt_thread_mdelay(500);
rt_pin_write(pin, PIN_HIGH);
rt_thread_mdelay(500);
advlue=adc_vol_sample();
}
}
下面我们对上面代码修改实现多线程，首先将static int adc_vol_sample()和void display(int tmp)改为线程的入口函数，线程的入口函数实际是一个无限循环且不带返回值的C函数。
首先将void display(int tmp)改为线程入口函数如下形式，注意三点：
第一：将原函数语句放在while(1)循环体内。
第二：while语句循环末尾增加rt_thread_delay(50);延时语句。注意这里不能使用裸机那种的延时，必须用这个延时函数，rt_thread_delay是阻塞延时，调用此函数时，该线程会被挂起，调度器会切换到其他就绪的线程，从而实现多线程。
第三：要定义全局变量rt_uint32_t vol;;vol是要显示的电压，其实这里用信号量比较合适，暂时用全局变量吧。
static void display_entry(void* parameter)
{
while(1)
{
unsignedchar count;
unsignedchar datas[] = {0, 0, 0, 0, 0};
datas[0] = vol/ 100;
datas[1] = vol% 100 / 10;
datas[2] = vol% 100 % 10;
ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码，设置显示光标位置
ssd1306_WriteChar('0'+datas[0], Font_11x18, White);
ssd1306_WriteChar('.', Font_11x18, White);
for(count = 1; count != 3; count++)
{
ssd1306_WriteChar('0'+datas[count], Font_11x18, White);
}
ssd1306_WriteChar('V', Font_11x18, White);
ssd1306_UpdateScreen();////添加代码，更新显示屏信息
rt_thread_delay(50);
}
}
//创建oled_display线程，一定主要第二个参数入口函数名一定要上面的入口函数名字一致
void oled_display_thread_create()
{
rt_thread_t oled_display_thread;
oled_display_thread = rt_thread_create("oled_display",
display_entry,
RT_NULL,
1024,
RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 2,
40);
if (oled_display_thread != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(oled_display_thread);
}
}
然后将static int adc_vol_sample()函数改为线程入口函数如下形式，
static void adc_vol_entry(void *parameter)
{
rt_adc_device_t adc_dev;
unsignedchar Temp_Disp_Buff[17];
rt_uint32_t value;
rt_err_t ret = RT_EOK;
/* 查找设备 */
adc_dev = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC_DEV_NAME);
if (adc_dev == RT_NULL)
{
rt_kprintf("adc sample run failed! can'tfind %s device!\n", ADC_DEV_NAME);
return RT_ERROR;
}
while(1)
{
/* 使能设备 */
ret = rt_adc_enable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
/* 读取采样值 */
value = rt_adc_read(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
rt_kprintf("the value is :%d \n", value);
/* 转换为对应电压值 */
vol = value * REFER_VOLTAGE / CONVERT_BITS;
rt_kprintf("the voltage is :%d.%02d \n", vol / 100, vol % 100);
/* 关闭通道 */
ret = rt_adc_disable(adc_dev,ADC_DEV_CHANNEL);
rt_thread_delay(50);
}
}
//创建ADC采样线程
void adc_voltage_thread_create()
{
rt_thread_t adc_voltage_thread;
adc_voltage_thread = rt_thread_create("adc_voltage",
adc_vol_entry,
RT_NULL,
1024,
RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 2,
40);
if (adc_voltage_thread != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(adc_voltage_thread);
}
}
最后修改main函数如下，将LED灯闪烁代码删除，增加线程创建和启动代码；
int main(void)
{
//显示屏初始化
ssd1306_Init();//添加代码，显示屏初始化
ssd1306_SetCursor(2, 6);//添加代码，设置显示光标位置
ssd1306_WriteString("The voltage", Font_11x18, White);//添加代码，设置显示内容
ssd1306_SetCursor(40, 40);//添加代码，设置显示光标位
ssd1306_UpdateScreen();////添加代码，更新显示屏信息
//线程的创建和启动
adc_voltage_thread_create()；
oled_display_thread_create()；
}
至此，代码修改完毕，编译下载项目运行，然后在FinSHshell中通过 list_thread()命令查看线程相关信息，如下图所示，adc_voltage和oled_display两个线程。更多内容可关注MCU学习笔记。
编辑：fqj
-
基于TCP/IP协议和多线程的通信软件的设计与实现2010-05-06 0
-
LABVIEW如何使用ICMP协议实现多线程ping的功能2017-11-16 0
-
【GD32330C-START开发板申请】基于GD32330C的OLED屏显示功能实现2018-09-10 0
-
如何通过ADC实现功能安全的潜力2021-01-29 0
-
Micropython STM32添加多线程功能2021-08-24 0
-
micropython esp32刷固件adc多线程如何去实现呢2022-01-25 0
-
NP多线程防火墙的设计与实现2009-08-06 636
-
Delphi教程_实现多线程共享探测2016-03-16 542
-
基于OPC技术的多线程数据采集系统的实现_乔富强2017-01-12 819
-
多线程与聊天室程序的创建2017-05-16 876
-
如何使用LabWindows CVI多线程技术实现实时的数据采集详细资料说明2019-07-17 1509
-
如何通过多线程并发设计来提高应用程序的性能2019-09-28 5276
-
SpringBoot实现多线程2023-01-12 1797
-
多线程如何保证数据的同步2023-11-17 1159
-
java实现多线程的几种方式2024-03-14 580
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !
