RT·Thread應用開發實戰

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《RT·Thread應用開發實戰》，副標題：基於STM32智能小車，趙劍川 主編 黎旺星 歐啟標 熊譜翔 副主編 著，出版社： 北京航空航天大學出版社。

書籍是用文字、圖畫和其他符號，在一定材料上記錄各種知識，清楚地表達思想，並且制裝成卷冊的著作物，為傳播各種知識和思想，積累人類文化的重要工具。它隨着歷史的發展，在書寫方式、所使用的材料和裝幀形式，以及形態方面，也在不斷變化與變更。

目錄

內容簡介

本書專注於實時操作系統RT Thread的應用開發實踐,使用目前廣泛應用的STM32芯片並結合智能小車功能開發,力求幫助讀者在較短時間掌握RT Thread應用開發技術。

全書分為三大部分:部分(第1~2章)為開發工具及系統介紹;第二部分為RT Thread內核基礎應用(第3~7章),從應用實踐的角度,結合智能小車具體功能實現,介紹RT Thread的線程、線程調度、線程同步、時鐘管理、線程間通信等操作系統內容,力求通過項目實踐的形式使讀者深刻理解RT Thread內核;第三部分(第8~14章)為RT Thread各種常用I/O 設備的應用開發實例,通過這些實例,讀者可以熟練掌握RT Thread設備驅動接口。

本書可作為高等職業院校電信類或計算機類相關專業教材,亦可作為相關工程技術人員的參考用書。

目錄

第1章搭建開發環境

1.1RTThreadStudio集成開發環境安裝1

1.1.1獲取RTThreadStudio安裝包1

1.1.2開始安裝RTThreadStudio軟件包2

1.1.3下載SDK5

1.2STM32CubeMX圖形化配置工具安裝7

1.2.1獲取安裝包7

1.2.2安裝軟件9

1.2.3安裝固件庫11

練習111

第2章初識RTThread實時操作系統

2.1RTThread介紹12

2.2如何新建RTThread項目13

2.3認識RTThread項目結構14

2.4配置RTThread項目15

2.5構建項目18

2.6下載程序19

2.7使用串口終端工具與RTThread系統進行交互21

練習222

第3章PIN設備的使用

3.1RTThreadPIN設備介紹23

3.1.1引腳編號的獲取24

3.1.2設置引腳的輸入/輸出模式24

3.1.3設置引腳的電平值25

3.1.4讀取引腳的電平值25

3.1.5綁定引腳中斷回調函數26

3.1.6脫離引腳中斷回調函數26

3.1.7使能中斷27

3.2任務31車燈雙閃控制27

3.2.1硬件設計27

3.2.2業務分析28

3.2.3程序設計28

3.2.4功能測試28

3.3任務32小車喇叭控制(查詢法)29

3.3.1硬件設計29

3.3.2程序設計29

3.3.3下載測試31

3.4任務33小車喇叭控制(中斷回調法)31

3.4.1硬件設計31

3.4.2程序設計31

3.4.3下載測試32

3.5任務34同時實現車燈閃爍和按鍵控制喇叭33

3.5.1硬件設計33

3.5.2軟件設計33

3.5.3程序測試35

習題335

第4章線程及其應用

4.1線程介紹37

4.1.1線程的概念37

4.1.2線程的調度38

4.1.3上下文切換38

4.1.4線程的重要屬性39

4.1.5RTThread命令查看系統線程信息42

4.2RTThread線程管理接口介紹43

4.3任務41使用多線程的方式同時實現車燈閃爍和按鍵控制喇叭(掃描法)45

4.3.1RTThread相關接口函數45

4.3.2代碼實現48

4.3.3程序測試54

4.4任務42暫停或恢復車燈閃爍功能55

4.4.1RTThread相關接口函數55

4.4.2程序設計56

4.4.3程序測試60

4.5任務43多線程運行機制實驗61

4.5.1RTThread相關接口函數61

4.5.2程序設計62

4.5.3程序測試64

4.6任務44線程主動讓出CPU資源66

4.6.1RTThread相關接口函數67

4.6.2程序設計67

4.6.3程序測試70

4.7任務45空閒線程中運行LED燈的閃爍71

4.7.1RTThread中設置和刪除空閒鈎子函數71

4.7.2程序設計72

4.7.3程序測試73

練習473

第5章線程同步及其應用

5.1線程同步的概念75

5.2信號量76

5.2.1RTThread信號量的工作機制77

5.2.2創建信號量78

5.2.3獲取信號量79

5.2.4信號量釋放79

5.3任務51使用按鍵控制喇叭(中斷法)80

5.3.1程序設計80

5.3.2程序測試84

5.4信號量的應用場合84

5.5任務52矩陣鍵盤按鍵識別(中斷法)85

5.5.1硬件設計85

5.5.2程序設計86

5.5.3程序測試91

練習591

第6章時鐘管理與應用

6.1RTThread嘀嗒時鐘相關函數介紹93

6.1.1毫秒級延時94

6.1.2微秒級延時94

6.1.3獲取系統當前時間94

6.1.4獲取更高精度的時間95

6.2任務61超聲波測距(電平掃描方法)96

6.2.1超聲波測距原理介紹96

6.2.2硬件設計96

6.2.3軟件設計97

6.2.4程序測試102

6.3RTThread系統定時器102

6.3.1創建和刪除定時器103

6.3.2初始化和脫離定時器104

6.3.3啟動和停止定時器105

6.3.4控制定時器106

6.4任務62使用定時器實現車燈的閃爍106

6.4.1軟件設計106

6.4.2程序測試108

6.5任務63超聲波測距(使用定時器改進任務61)108

6.5.1程序設計108

6.5.2程序測試_______109

6.6任務64超聲波測距(引腳中斷方式)110

6.6.1程序設計110

6.6.2程序測試114

練習6115

第7章線程間通信

7.1郵箱116

7.1.1郵箱的工作機制117

7.1.2RTThread郵箱的相關接口函數117

7.2任務71獨立按鍵控制蜂鳴器開關(使用郵箱)121

7.2.1硬件設計121

7.2.2軟件設計121

7.2.3程序測試126

7.3任務72使用郵箱發送大於4字節的消息126

7.3.1程序編寫126

7.3.2程序測試126

7.4消息隊列127

7.4.1消息隊列的工作機制127

7.4.2消息隊列相關接口函數128

7.5任務73獨立按鍵控制蜂鳴器開關(使用消息隊列)132

7.5.1硬件設計132

7.5.2程序設計132

7.5.3測試135

7.6信號136

練習7138

第8章RTThread板級驅動(BSP)的配置

8.1I/O設備模型139

8.2RTThread中設備驅動相關配置141

8.2.1使用CubeMX使能硬件設備,生成設備初始化代碼141

8.2.2RTThreadSettings開啟設備驅動程序146

8.2.3在drivers/board.h中定義接口相關的宏147

練習8148

第9章使用PWM設備控制小車行駛速度

9.1RTThread的PWM設備編程介紹149

9.1.1查找PWM設備150

9.1.2設置PWM周期和脈衝寬度150

9.1.3使能和關閉PWM設備通道151

9.2任務91使用PWM驅動小車車輪轉動151

9.2.1硬件設計151

9.2.2工程建立和BSP配置152

9.2.3程序設計153

9.2.4編譯測試153

9.3任務92小車前進和後退154

9.3.1程序設計與代碼編寫155

9.3.2測試158

練習9158

第10章使用ADC設備測量電池電量

10.1A/D轉換介紹159

10.1.1A/D轉換的原理159

10.1.2A/D轉換的計算160

10.2RTThreadADC設備接口介紹161

10.2.1查找ADC設備161

10.2.2使能ADC通道161

10.2.3讀取ADC通道採樣值162

10.2.4關閉ADC通道162

10.3任務101使用終端命令讀取ADC設備採樣值162

10.3.1硬件設計162

10.3.2RTThread工程建立和BSP配置163

10.3.3編譯及測試163

10.4任務102編寫程序,實現電壓測量並打印電壓值164

10.4.1程序設計164

10.4.2編譯、下載、測試165

練習10166

第11章使用I2C設備驅動OLED顯示屏

11.1I2C總線介紹167

11.1.1I2C總線構成167

11.1.2I2C總線的信號類型和數據傳輸時序168

11.2RTThreadI2C總線接口171

11.2.1查找I2C總線設備171

11.2.2數據傳輸172

11.3OLED操作介紹173

11.3.1從機地址173

11.3.2數據格式174

11.3.3GDDRAM結構175

11.3.4三種GDDRAM尋址模式175

11.3.5OLED指令177

11.4任務111OLED顯示實現中英文178

11.4.1硬件設計178

11.4.2工程建立與配置178

11.4.3程序編寫179

11.4.4測試188

練習11188

第12章使用脈衝碼盤設備測量小車行駛速度

12.1編碼器及其測速原理189

12.1.1編碼器的分類189

12.1.2編碼器的參數191

12.1.3編碼器測速原理191

12.2任務121車輪轉動方向測量193

12.2.1硬件設計193

12.2.2程序設計193

12.2.3測試196

12.3任務122採用M法測量小車車輪轉動速度196

12.3.1硬件設計196

12.3.2軟件設計196

12.3.3測試197

12.4任務123同時測量方向和速度198

12.4.1程序設計198

12.4.2測試201

12.5任務124使用PulseEncoder設備進行測速201

12.5.1硬件設計201

12.5.2新建項目及BSP配置201

12.5.3代碼編寫203

12.5.4測試204

練習12205

第13章使用Sensor設備進行溫度測量

13.1單線程協議簡介206

13.2DS18B20數字溫度傳感器208

13.3任務131使用DS18B20進行溫度採樣210

13.3.1硬件設計210

13.3.2軟件設計210

13.3.3測試214

13.4任務132把DS18B20設備註冊為RTThread的Sensor設備215

13.4.1硬件設計215

13.4.2項目創建與配置215

13.4.3程序設計215

13.4.4測試219

13.5任務133使用Sensor設備驅動層接口讀取溫度值220

13.5.1程序設計220

13.5.2測試222

練習13222

第14章遙控器控制小車行走

14.1紅外接收原理223

14.1.1紅外通信系統223

14.1.2認識紅外接收頭224

14.1.3紅外遙控編碼協議224

14.2任務141識別紅外遙控器按鍵信號225

14.2.1硬件設計225

14.2.2創建項目及配置226

14.2.3程序設計229

14.2.4測試230

練習14231

參考文獻232