RT-Thread應用開發實戰：基於STM32智能小車

第1章 搭建開發環境
1.1RTThreadStudio整合式開發環境安裝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即時操作系統
2.1RTThread介紹12
2.2如何新建RTThread項目13
2.3認識RTThread專案結構14
2.4配置RTThread專案15
2.5構建項目18
2.6下載程式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綁定引腳中斷回呼函數26
3.1.6脫離引腳中斷回呼函數26
3.1.7使能中斷27
3.2任務31車燈雙閃控制27
3.2.1硬體設計27
3.2.2業務分析28
3.2.3程式設計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硬體設計29
3.3.2程式設計29
3.3.3下載測試31
3.4任務33小車喇叭控制(中斷回檔法)31
3.4.1硬體設計31
3.4.2程式設計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硬體設計33
3.5.2軟件設計33
3.5.3程式測試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命令查看系統線程資訊42
4.2RTThread線程管理介面介紹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相關介面函數45
4.3.2代碼實現48
4.3.3程式測試54
4.4任務42暫停或恢復車燈閃爍功能55
4.4.1RTThread相關介面函數55
4.4.2程式設計56
4.4.3程式測試60
4.5任務43多線程運行機制實驗61
4.5.1RTThread相關介面函數61
4.5.2程式設計62
4.5.3程式測試64
4.6任務44線程主動讓出CPU資源66
4.6.1RTThread相關介面函數67
4.6.2程式設計67
4.6.3程式測試70
4.7任務45空閒線程中運行LED燈的閃爍71
4.7.1RTThread中設置和刪除空閒鉤子函數71
4.7.2程式設計72
4.7.3程式測試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程式設計80
5.3.2程式測試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硬體設計85
5.5.2程式設計86
5.5.3程式測試91
練習591

第6章 時鐘管理與應用
6.1RTThread滴答時鐘相關函數介紹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硬體設計96
6.2.3軟件設計97
6.2.4程式測試102
6.3RTThread系統計時器102
6.3.1創建和刪除計時器103
6.3.2初始化和脫離計時器104
6.3.3啟動和停止計時器105
6.3.4控制計時器106
6.4任務62使用計時器實現車燈的閃爍106
6.4.1軟件設計106
6.4.2程式測試108
6.5任務63超聲波測距(使用計時器改進任務61)108
6.5.1程式設計108
6.5.2程式測試_______109
6.6任務64超聲波測距(引腳中斷方式)110
6.6.1程式設計110
6.6.2程式測試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郵箱的相關介面函數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硬體設計121
7.2.2軟件設計121
7.2.3程式測試126
7.3任務72使用郵箱發送大於4位元組的消息126
7.3.1程式編寫126
7.3.2程式測試126
7.4訊息佇列127
7.4.1訊息佇列的工作機制127
7.4.2訊息佇列相關介面函數128
7.5任務73獨立按鍵控制蜂鳴器開關(使用訊息佇列)132
7.5.1硬體設計132
7.5.2程式設計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使能硬體設備，生成設備初始化代碼141
8.2.2RTThreadSettings開啟設備驅動程式146
8.2.3在drivers/board.h中定義介面相關的巨集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週期和脈衝寬度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硬體設計151
9.2.2工程建立和BSP配置152
9.2.3程式設計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程式設計與代碼編寫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設備介面介紹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硬體設計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編寫程式，實現電壓測量並列印電壓值164
10.4.1程式設計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顯示幕
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總線介面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定址模式175
11.3.5OLED指令177
11.4任務111OLED顯示實現中英文178
11.4.1硬體設計178
11.4.2工程建立與配置178
11.4.3程式編寫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硬體設計193
12.2.2程式設計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硬體設計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程式設計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硬體設計201
12.5.2新建專案及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數字溫度感測器208
13.3任務131使用DS18B20進行溫度採樣210
13.3.1硬體設計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硬體設計215
13.4.2專案創建與配置215
13.4.3程式設計215
13.4.4測試219
13.5任務133使用Sensor設備驅動層介面讀取溫度值220
13.5.1程式設計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硬體設計225
14.2.2創建專案及配置226
14.2.3程式設計229
14.2.4測試230
練習14231

參考文獻232