RTT简介及其简单应用

article/2025/8/27 2:30:08

一、裸机系统和多任务系统
裸机系统通常分为轮询系统和前后台系统。
轮询系统不难理解就是按照顺序从上往下反复来执行，伪代码如下：

int main()
{Init();while(1){/*事件1*/event1();/*事件2*/event2();/*事件3*/event3();}
}

前后台系统就是在轮询系统的基础上多个一个中断，伪代码为：

int main(void)
{Init();while(1){/*事件1*/event1();/*事件2*/event2();/事件3*/event3();}
}void interrupt(void)
{dosoemthing();
}

多任务系统则是一个个单独的任务之间相互协调，且这些任务都是无限循环且不返回的，伪代码为：

int main(void)
{Init();RTOS_Init();RTOS_Start();
}void thread1_entry(void *arg)
{while(1){event1();}
}void thread2_entry(void *arg)
{while(1){event2();}
}

二、RTT操作系统
RTT就是一个多任务抢占式操作系统，和裸机系统相比，RTT的优势在于当工程庞大时，我们可以将其分解成一个个小任务，这些任务都有优先级，操作系统的调度机制来决定任务的运行顺序，不用担心每个模块之间的相互干扰，同时，抢占的机制可以迅速的来处理紧急任务。

三，RTT相关函数

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)

函数功能：创建一个线程
参数讲解：
const char *name：线程名称
void (*entry)(void *parameter)：线程入口
void *parameter：线程参数
rt_uint32_t stack_size：线程栈大小
rt_uint8_t priority：线程优先级
rt_uint32_t tick：时间片
函数返回值：该线程的句柄

rt_err_t rt_thread_startup(rt_thread_t thread)

函数功能：启动线程
参数讲解：
rt_thread_t thread：线程的句柄

信号量机制：
信号量是一种实现线程间通信的机制，实现线程之间同步或临界资源的互斥访问，常用于协助一组相互竞争的线程来访问临界资源。在多线程系统中，各线程之间需要同步或互斥实现临界资源的保护。

rt_sem_t rt_sem_create(const char *name, rt_uint32_t value, rt_uint8_t flag);

函数功能：创建一个信号量
参数讲解：
const char *name：信号量的名字
rt_uint32_t value：持有信号量的个数
rt_uint8_t flag：RT_IPC_FLAG_FIFO（按先后顺序）， RT_IPC_FLAG_PRIO（按优先级）。
函数返回值：信号量句柄

rt_err_t rt_sem_release(rt_sem_t sem)

函数功能：释放一个信号量

rt_err_t rt_sem_take(rt_sem_t sem, rt_int32_t time)

函数功能：获取一个信号量
说明：如果欲获取的信号量为0，则调用该函数的线程会被挂起，挂起的时间由第二个参数设置

四、小demo
生产者、消费者模型：生产者不停的生产数据，但是当队列满了，就停止生产，消费者不停消费数据，当队列空了停止消费。
在这里插入图片描述

#include "board.h"
#include "rtthread.h"rt_thread_t producer_thread = RT_NULL;
rt_thread_t consumer_thread = RT_NULL;rt_sem_t notfull_sem = RT_NULL;
rt_sem_t notempty_sem = RT_NULL;#define BUF_SIZE		5
typedef struct
{uint32_t buf[BUF_SIZE];uint32_t write_p;uint32_t read_p;
}data;data data_t;void producer_thread_entry(void *arg);
void consumer_thread_entry(void *arg);int main(void)
{	notfull_sem = rt_sem_create("notfull_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);notempty_sem = rt_sem_create("notempty_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);producer_thread = rt_thread_create("producer_thread",producer_thread_entry,RT_NULL,512,0,20);consumer_thread = rt_thread_create("consumer_thread",consumer_thread_entry,RT_NULL,512,1,20);rt_thread_startup(producer_thread);rt_thread_startup(consumer_thread);}void producer_thread_entry(void *arg)
{static uint32_t cnt=0;while(1){		if(data_t.write_p - data_t.read_p < BUF_SIZE - 1){				data_t.buf[data_t.write_p % BUF_SIZE] = cnt++;rt_kprintf("生产一个数据: %d\n",data_t.buf[data_t.write_p % BUF_SIZE]);data_t.write_p++;rt_sem_release(notempty_sem);rt_thread_delay(200);}else{rt_kprintf("生产缓冲区已满\n");rt_sem_take(notfull_sem,RT_WAITING_FOREVER);rt_thread_delay(200);}		}
}void consumer_thread_entry(void *arg)
{while(1){if(data_t.read_p != data_t.write_p){			rt_kprintf("消费一个数据: %d\n",data_t.buf[data_t.read_p% BUF_SIZE]);data_t.read_p++;			rt_sem_release(notfull_sem);rt_thread_delay(400);}else{rt_sem_take(notempty_sem,RT_WAITING_FOREVER);rt_kprintf("消费缓冲区已空\n");}}
}