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15天入门RT-THREAD学习-第五天(中断和临界区保护)

发布于 2018-05-21 13:39:23 浏览：2261 订阅该版

* 本帖最后由 coolbor 于 2018-5-22 14:59 编辑 *

主要内容：
1、临界区和临界资源的概念
   访问公共资源的代码称为临界区。
   临界区的特点是在某一时刻只能有一个任务可以访问它。即当某个任务（线程）访问临界区是需要独占CPU。
2、进入临界区的两种方式
   rt_enter_critical();//只量禁止线程调度
   rt_exit_critical();

rt_hw_interrupt_disable();//关闭所有中断
   rt_hw_interrupt_enable();   
	--------------------------------------
	示例：
	uint32_t value;

//任务1
	funca
	{
		rt_hw_interrupt_disable();//rt_enter_critical();
		value++;
		value += 10;
		rt_hw_interrupt_enable();//rt_exit_critical();
	}

----------------------
	//任务2
	funcb
	{
		value++;
	}
3、使用临界区的注意事项
   临界区内的代码必须尽可能短小，不能占用过多的CPU时间。
4、在RT-Thread中，中断服务程序如何写
   当整个系统被中断打断，进入中断处理函数时，OS需要知道当前已经进入到中断状态。针对这种情况，OS提供了两个函数：
   rt_interrupt_enter();//用于通知OS已经进入中断状态
   rt_interrupt_leave();//用于通知OS已经离开中断状态
   通常来说，OS需要知道这样的运行状态，这样在中断服务例程中，如果调用了OS相关的调用，OS好及时调整相应的行为，例如进行任务切换时应该采取中断中任务切换的策略，而不是立即进行切换。
   但是如果中断服务例程很显然、很必然地，它不会去调用OS相关的函数，这个时候，也可以不调用rt_interrupt_enter/leave函数。
   示例：
   -----------------------------
	void SysTick_Handler(void)
	{
		/* enter interrupt */
		rt_interrupt_enter();
		
		HAL_IncTick();
		rt_tick_increase();
		
		/* leave interrupt */		
		rt_interrupt_leave();
	}

作业：
1、回顾和理解临界区的概念
对于操作/访问同一块区域，称之为临界区。
任务的同步方式有很多种，其核心思想都是：在访问临界区的时候只允许一个(或一类)任务运行。
临界区必须尽可能短小，不能占用过多的CPU时间。
必须配对使用进入/退出临界区的API。

2、使用timer替换system_tick来作为OS的系统滴答
```TIM_HandleTypeDef TIM3_Handler; //定时器句柄
//通用定时器3中断初始化
void TIM3_Init(uint32_t TicksNumb)
{
	TIM3_Handler.Instance = TIM3; //通用定时器3
	TIM3_Handler.Init.Prescaler = TicksNumb - 1; //分频系数
	TIM3_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; //向上计数器
	TIM3_Handler.Init.Period = TicksNumb - 1; //自动装载值
	TIM3_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; //时钟分频因子
	HAL_TIM_Base_Init(&TIM3_Handler); //初始化定时器3
	HAL_TIM_Base_Start_IT(&TIM3_Handler); //使能定时器3和定时器3更新中断
}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); //使能TIM3时钟
	HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,1,3); //设置中断优先级，抢占1，子优先级3
	HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn); //开启ITM3中断
}

void TIM3_IRQHandler(void)
{
	HAL_TIM_IRQHandler(&TIM3_Handler);
}

//定时器3中断服务函数调用
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    /* enter interrupt */
    rt_interrupt_enter();
	
    HAL_IncTick();
    rt_tick_increase();
	
    /* leave interrupt */
    rt_interrupt_leave();
}

void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
      */
    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
    RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
    RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
    RT_ASSERT(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) == HAL_OK);
    /**Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks
      */
    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    RT_ASSERT(HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) == HAL_OK);
	
    /**Configure the TIM3 interrupt time
      */
	TIM3_Init(HAL_RCC_GetHCLKFreq() / RT_TICK_PER_SECOND);
}```