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【NUCLEO-U5A5ZJ-Q测评】用ThreadX点个灯

2024-03-08
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[导读]
1、STM32U5A5系列芯片是STMicroelectronics推出的一款超低功耗微控制器系列，基于高性能Arm Cortex-M33 32位RISC内核，最高工作频率为160MHz。该系列芯片具有以下特点：高性能：Cortex-M33内核具有单精度FPU（浮点

1、STM32U5A5系列芯片是STMicroelectronics推出的一款超低功耗微控制器系列，基于高性能Arm Cortex-M33 32位RISC内核，最高工作频率为160MHz。该系列芯片具有以下特点：
高性能：Cortex-M33内核具有单精度FPU（浮点单元），支持所有Arm单精度数据处理指令和所有数据类型，还实现了完整的DSP（数字信号处理）指令集和MPU（内存保护单元），可增强应用安全性。
大容量存储器：该系列芯片嵌入高速存储器（4Mbytes Flash 和2.5Mbytes SRAM），可满足各种应用需求。STM32U5A5是STM32 系列中首款提供 4 MB Flash 的 MCU，64 至 169 引脚封装都支持。
丰富的通信接口：该系列芯片提供丰富的通信接口，包括6个I2C、3个SPI、4个USART、2个UART、1个低功耗UART、2个SAI、1个DCMI（数码相机接口）、2个SDMMC、1个FDCAN、1个USB OTG高速、1个USB Type-C/USB Power Delivery控制器和1个通用同步8-/16位PSSI（并行数据输入/输出从属接口）。特别是高速的USB接口省掉了外接高速USB PHY的麻烦。
广泛的应用领域：该系列芯片可广泛应用于工业控制、物联网、消费电子、医疗保健等领域。
芯片的内核和外设简图如下

2、开发板 Nucleo-U5A5ZI-Q 基于 144引脚通用Nucleo标准设计,采用 STM32U5 微控制器,提供了一种灵活且经济的方式来试验新概念和构建原型。通过 STM32U5 微控制器提供的各种性能和功耗特性组合,用户可以选择满足自己需求的解决方案。
通过 ST Zio 连接器(兼容 Arduino Uno V3)和 ST morpho 接头,可以方便地扩展开发板的功能,连接各种定制的扩展板。集成了 STLINK-V3E 调试/编程器,不需要额外的调试器。

功能详细框图如下：

3、点个灯

下面用ThreadX点个灯。再最新的系列芯片，ST将RTOS和USB协议栈都转向了ThreadX和USBX.
Azure RTOS ThreadX 是 Microsoft 提供的高级工业级实时操作系统 (RTOS)。它是专门为深度嵌入式实时 IoT 应用程序设计的。 Azure RTOS ThreadX 提供高级计划、通信、同步、计时器、内存管理和中断管理功能。此外，Azure RTOS ThreadX 具有许多高级功能，包括 picokernel 体系结构、preemption-threshold 计划、event-chaining、执行分析、性能指标和系统事件跟踪。 Azure RTOS ThreadX 非常易于使用，适用于要求极其苛刻的嵌入式应用程序。 Azure RTOS ThreadX 在各种产品（包括消费者设备、医疗电子设备和工业控制设备）上的部署次数已达数十亿次。Azure RTOS ThreadX 的占用空间非常小，最少只需要一个 2KB 的指令区域和 1 KB 的 RAM.
测试使用的是ST提供的ThreadX\Tx_Thread_Creation里面的例子。主要是闪烁LD1用于测试。

创建了3个任务："Main Thread"、"Thread One"、"Thread Two" 。任务
"Thread One"  - LED_GREEN toggles every 500ms for 5 seconds

"Thread Two"  - LED_GREEN toggles every 200ms for 5 seconds

"Main Thread"  - Success status (After 3 times) :  'LED_GREEN' toggles every 1 second for ever.

任务1、2比较简单就是闪烁LED

void ThreadOne_Entry(ULONG thread_input)
{
(void) thread_input;
uint8_t count = 0;
/* Infinite loop */
while(1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
/* Delay for 500ms (App_Delay is used to avoid context change). */
App_Delay(50);
count ++;
if (count == 10)
{
count = 0;
if (tx_event_flags_set(&EventFlag, THREAD_ONE_EVT, TX_OR) != TX_SUCCESS)
{
Error_Handler();
}
}
}
}

复制代码

当"Thread One"、"Thread Two"完成之后，"Main Thread"将会删除这2个任务。然后将用户的绿灯1秒闪烁一次。

void MainThread_Entry(ULONG thread_input)
{
/* USER CODE BEGIN MainThread_Entry */
UINT old_prio = 0;
UINT old_pre_threshold = 0;
ULONG actual_flags = 0;
uint8_t count = 0;
(void) thread_input;
while (count < 3)
{
count++;
if (tx_event_flags_get(&EventFlag, THREAD_ONE_EVT, TX_OR_CLEAR,
&actual_flags, TX_WAIT_FOREVER) != TX_SUCCESS)
{
Error_Handler();
}
else
{
/* Update the priority and preemption threshold of ThreadTwo
to allow the preemption of ThreadOne */
tx_thread_priority_change(&ThreadTwo, NEW_THREAD_TWO_PRIO, &old_prio);
x_thread_preemption_change(&ThreadTwo, NEW_THREAD_TWO_PREEMPTION_THRESHOLD, &old_pre_threshold);
if (tx_event_flags_get(&EventFlag, THREAD_TWO_EVT, TX_OR_CLEAR,
&actual_flags, TX_WAIT_FOREVER) != TX_SUCCESS)
{
Error_Handler();
}
else
{
/* Reset the priority and preemption threshold of ThreadTwo */
tx_thread_priority_change(&ThreadTwo, THREAD_TWO_PRIO, &old_prio);
tx_thread_preemption_change(&ThreadTwo, THREAD_TWO_PREEMPTION_THRESHOLD, &old_pre_threshold);
}
}
}
/* Destroy ThreadOne and ThreadTwo */
tx_thread_terminate(&ThreadOne);
tx_thread_terminate(&ThreadTwo);
/* Infinite loop */
while(1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
/* Thread sleep for 1s */
tx_thread_sleep(100);
}
/* USER CODE END MainThread_Entry */
}