[Stolbov 0]

Всем добрый день!

На работе поручили заняться разработкой нового прибора на микроконтроллере STM32 (исходя из технической задачи мой выбор пал на STM32F407VE) с обязательным условием - использование ОСРВ FreeRTOS.
С микроконтроллерами знаком, разрабатывал на их основе пару приборов, но с данной ОСР не работал никогда, и поэтому хочу попросить здесь совета. Работаю в STM32CubeIDE.

Одна из возможностей моего девайся - это ручное управление коллекторным двигателем. В проекте я настроил две ножки на внешние прерывания GPIO_EXTI_3 и GPIO_EXTI_4. Включена подтяжка по питанию
и срабатывание прерывания по любому изменению фронта сигнала (прибор должен реагировать на нажатие/отпускание кнопок. Пока одна из кнопок нажата - крутим вверх или вниз, а если отпустили, то остановка).
Схемотехнически нажатие кнопки коммутирует вход МК с землёй. Программно я себе это представлял так: 

Срабатывание прерывания на одном из входов -> В перывании определяем, какой именно фронт пришёл -> Если фронт низкий, то крутим двигатель || Если фронт высокий, то останавливаемся. 

Вставлять в прерывание функцию вращения двигателем я, разумеется не стал. Вместо этого я решил в зависимости от статуса кнопки пересылать в функцию управления двигателем семафор. Условно говоря, код выглядит так:

void EXTI3_IRQHandler(void) //Кнопка вращения двигателя вверх
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_3);

  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,GPIO_PIN_3) == GPIO_PIN_SET) //Если на входе высокий уровень, то пока ничего не делаем
  {
	asm("nop");
  }
  else //Если уровень изменился, то
  {
	  xSemaphoreGiveFromISR(sem_curr_upHandle,NULL); //Даём семафор из прерывания
  }
}

//

void EXTI4_IRQHandler(void) //Кнопка вращения двигателя вниз
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4);

  if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,GPIO_PIN_4) == GPIO_PIN_SET) //Если высокий уровень, то ничего не делаем
  {
	asm("nop");
  }
  else //В противном случае выдаём семафор
  {
	  xSemaphoreGiveFromISR(sem_curr_downHandle,NULL);
  }
}

Задача, в которой я собираюсь вращать двигателем, выглядит так:

void poll_button(void const * argument)
{
  for(;;)
  {
	  if(xSemaphoreTake(sem_curr_upHandle,portMAX_DELAY) == pdPASS) //Если семафор на вращение вверх принят функцией и равен одному (время ожидания семафора максимальное)
	  {
		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_SET);
	  }
	  else if(xSemaphoreTake(sem_curr_downHandle,portMAX_DELAY) == pdPASS) //Если семафор на вращение вниз принят функцией и равен одному (время ожидания семафора максимальное)
	  {
		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET);
	  }
  }
}

В качестве отлаживающего механизма использую светодиоды (их и пытаюсь зажечь на отладочной плате в зависимости от полученного семафора), но после прошивки платы ничего не происходит.
Я понимаю, что код ещё не дописан, так как после отжатия кнопки мне надо вернуть семафор обратно (правильно ли - "вернуть"?), но по идее данная конструкция уже должна его "выдать", а 
задача - "принять", и в соответствии с этим что-то сделать. Поэтому мои вопросы заключаются в следующем:

1. Правильна ли моя идея с использованием семафоров в принципе для данной ситуации? В любом случае, эту ОСРВ мне надо изучать по работе;
2. После отдачи семафора по нажатию кнопки - как его вернуть обратно после её отжатия?
3. Задача poll_button не реагирует на полученный семафор. Если в одном из условий изменить "== pdPass" на "!= pdPass", то светодиод будет гореть, но если так сделать в двух условиях, то
всё равно будет гореть только один светодиод, будто бы задача по какой-то причине зависает. Что это может быть?

Заранее всех благодарю за ответы.

[x893 33]

Кнопки работают с дребезгом. Хотя это и так очевидно.

[cybersonner 1]

А зачем семафор? По результату все это сложное работает как если бы задача poll_button просто проверяла состояние входов кнопок.

[rkit 1]

Семафоры нужны для передотвращения ситуации типа "А прочитал x, Б прочитал x, А записал измененную x, Б записал измененную  x, результат изменения со стороны А потерян".

А тут достаточно прямо читать кнопку, или volatile-переменной.

Изменено 14 октября, 2021 пользователем rkit

[Stolbov 0]

46 минут назад, x893 сказал:

Кнопки работают с дребезгом. Хотя это и так очевидно.

Это да, я сейчас всё на макетной плате собираю. Конденсаторы параллельно своим кнопкам не ставил.

5 минут назад, rkit сказал:

Семафоры нужны для передотвращения ситуации типа "А прочитал x, Б прочитал x, А записал измененную x, Б записал измененную  x, результат изменения со стороны А потерян".

А тут достаточно прямо читать кнопку, или volatile-переменной.

 

Спасибо! Т.е. и от прерываний тоже можно избавиться?

[haker_fox 60]

1 hour ago, Stolbov said:

Программно я себе это представлял так: 

Лучше кнопки и клавиатуры обрабатывать циклически в прерывании по таймеру или в цикле задачи. Примерный период опроса 5 - 15 мс. С фильтрацией дребезга. Если Вы кнопку заведёте на прерывание по пину, то кнопка должна быть идеальной, т.е. бездребезговой. И помех на линиях кнопки не должно быть от слова совсем, иначе будут ложные срабатывания.

37 minutes ago, Stolbov said:

Т.е. и от прерываний тоже можно избавиться?

Необязательно. Но это прерывание должно быть не от GPIO, а от чего-то периодического. Таймера, например. В прерывании читать порт с кнопками, проверять, есть ли изменения. Если эти изменения стабильны в течение некоторого времени (подавление дребезга и помех), то отправлять в очередь (на один элемент, или несколько) состояние кнопки. Это может быть банальный скан-код, или структурка с более сложной информацией: кнопка нажата; кнопка отпущена; кнопка удерживается, более чем X мс и т.п.  Эту очередь может читать Ваша задача управления двигателем.

Очерь в данном случае это элемент синхнонизации между прерыванием и задачей, или между задачей (в которой опрашиваете циклически клавиатуру) и задачей управления двигателем.

[razrab83 17]

14.10.2021 в 16:02, Stolbov сказал:

1. Правильна ли моя идея с использованием семафоров в принципе для данной ситуации?

1) не правильная. используйте события.

2) сп п.1, вопрос 2 решается в событиях.

ps

3) вы заходите в первый if, вызываете xSemaphoreTake(). Этот метод никогда (с аргументом portMAX_DELAY)  вам не вернет что-то отличное от pdPASS.

xSemaphoreTake() блокирует выполнение задачи до получения семафора. Из прерывания отпускается семафор UP, задача разблокируется и вы зажигаете светодиод на ПИН_9. Что будет дальше? Что вы ожидаете от своего кода? Дальше заного начинает выполняться код в главном цикле, т.е. for(;;). Вы опять попадаете в ПЕРВЫЙ if. Опять блокируетесь бесконечно долго на на xSemaphoreTake() в ожидании нажатя кнопки "вверх". При нажатии "вверх" вы опять зажигаете светодиод на ПИН_9. Как вы хотели попасть во второй if? Ваш код ни когда не  попадет во второй if.

 

 

[Stolbov 0]

Благодарю всех за ответы!

Я понял, что слишком рано взялся за семафоры вообще, так как о данной ОСРВ имею лишь поверхностное представление. Начал читать материалы Курница и скачал с оф.сайта мануал по FreeRTOS в pdf, т.к. пока не пойму функционал ОС, я просто толком ничего не смогу сделать. Спасибо всем, кто потратил на мой вопрос немного времени.