【GD32450I-EVAL】+11功能整合

DDZZ669

【GD32450I-EVAL】+11功能整合 [复制链接]

        本篇将几个小功能通过FreeRTOS系统进行整合。

1 彩色物体跟踪

        本部分参考之前的文章：【GD32450I-EVAL】+ 08图像识别-彩色物体跟踪

2 休眠与唤醒

        很多单片机都有低功耗模式。在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。运行状态下的HCLK为CPU提供时钟，内核执行程序代码。当CPU不需继续运行时，可以利用多个低功耗模式来节省功耗。用户需要根据最低电源消耗，最快速启动时间和可用的唤醒源等条件，选定一个最佳的低功耗模式。GFD32F450有3种低功耗模式：睡眠模式、深度睡眠模式和待机模式。

2.1 睡眠模式

        睡眠模式与Cortex-M4 的 SLEEPING 模式相对应。在该模式下，仅关闭 Cortex-M4 的时钟。

        如需进入睡眠模式，只要

• 清除 Cortex-M4 系统控制寄存器中的 SLEEPDEEP 位
• 并执行一条WFI 或 WFE 指令即可

        如果睡眠模式是通过执行 WFI 指令进入的，任何中断都可以唤醒系统。如果睡眠模式是通过执行 WFE 指令进入的，任何唤醒事件都可以唤醒系统。由于无需在进入或退出中断上消耗时间，该模式所需的唤醒时间最短。

        进入睡眠模式的代码如下：

复制

登录后复制

void pmu_to_sleepmode(uint8_t sleepmodecmd)
{
    /* clear sleepdeep bit of Cortex-M4 system control register */
    SCB->SCR &= ~((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk);
    
    /* select WFI or WFE command to enter sleep mode */
    if(WFI_CMD == sleepmodecmd){
        __WFI();
    }else{
        __WFE();
    }
}

2.2 深度睡眠模式

        深度睡眠模式与Cortex-M4 的 SLEEPDEEP 模式相对应。在深度睡眠模式下， 1.2V 域中的所有时钟全部关闭， IRC16M 、 HXTAL 及 PLLs 也全部被禁用。 SRAM 和寄存器中的内容被保留。根据 PMU_CTL寄存器的LDOLP位的配置，可控制LDO 工作在正常模式或低功耗模式 。

进入深度睡眠模式之前

• 先将Cortex-M4系统控制寄存器的SLEEPDEEP位置1
• 再清除PMU_CTL寄存器的STBMOD位
• 然后执行WFI或WFE指令即可进入深度睡眠模式

        如果睡眠模式是通过执行WFI 指令进入的， 任何来自EXTI的中断可以将系统从深度睡眠模式中唤醒。如果睡眠模式是通过执行WFE 指令进入的， 任何来自EXTI的事件可以将系统从深度睡眠模式中唤醒。

        注：为顺利进入深度睡眠模式，所有EXTI线上的挂起状态（在EXTI_PD寄存器中）和RTC闹钟标志必须被复位。否则，程序将直接跳过深度睡眠模式进入过程而继续执行后面的程序。

        进入深度睡眠模式的代码如下：

复制

登录后复制

void pmu_to_deepsleepmode(uint32_t ldo,uint8_t deepsleepmodecmd)
{
    /* clear stbmod and ldolp bits */
    PMU_CTL &= ~((uint32_t)(PMU_CTL_STBMOD | PMU_CTL_LDOLP));
    
    /* set ldolp bit according to pmu_ldo */
    PMU_CTL |= ldo;
    
    /* set sleepdeep bit of Cortex-M4 system control register */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;
    
    /* select WFI or WFE command to enter deepsleep mode */
    if(WFI_CMD == deepsleepmodecmd){
        __WFI();
    }else{
        __SEV();
        __WFE();
        __WFE();
    }
    /* reset sleepdeep bit of Cortex-M4 system control register */
    SCB->SCR &= ~((uint32_t)SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk);
}

2.3 待机模式

        待机模式是基于Cortex-M4 的 SLEEPDEEP 模式实现的。在待机模式下，整个 1.2V 域全部停止供电，同时 LDO 和包括 IRC16M 、 HXTAL 和 PLL 也会被关闭。

进入待机模式前

• 先将Cortex-M4 系统控制寄存器的 SLEEPDEEP 位置 1
• 再将 PMU_CTL 寄存器的 STBMOD 位置 1
• 再清除 PMU_CS 寄存器的 WUF 位
• 然后执行 WFI 或 WFE 指令

        系统进入待机模式，PMU_CS 寄存器的 STBF 位状态表示 MCU 是否已进入待机模式。

        待机模式有四个唤醒源，包括来自 NRST 引脚的外部复位， RTC 报警， FWDGT 复位， WKUP 引脚的上升沿。待机模式可以达到最低的功耗，但唤醒时间最长。另外，一旦进入待机模式， SRAM 和 1.2V 电源域寄存器（除了备份 SRAM ，当 BLDOON 置位 时 ）的内容都会丢失。

        退出待机模式时，会发生上电复位，复位之后 Cortex-M4 将从 0x00000000 地址开始执行指令代码。

        进入待机模式的代码如下：

复制

登录后复制

void pmu_to_standbymode(uint8_t standbymodecmd)
{
    /* set sleepdeep bit of Cortex-M4 system control register */
    SCB->SCR |= SCB_SCR_SLEEPDEEP_Msk;

    /* set stbmod bit */
    PMU_CTL |= PMU_CTL_STBMOD;
        
    /* reset wakeup flag */
    PMU_CTL |= PMU_CTL_WURST;
    
    /* select WFI or WFE command to enter standby mode */
    if(WFI_CMD == standbymodecmd){
        __WFI();
    }else{
        __WFE();
    }
}

        三种省电模式对别如下，本测试使用待机模式。

3 RTC时钟

        RTC模块提供了一个包含日期（年/月/日）和时间（时/分/秒/亚秒）的日历功能。除亚秒用二进制码显示外，时间和日期都以BCD码的形式显示。

        RTC 结构框图如下：

 

        RTC 单元有三个可选的独立时钟源：

• LXTAL
• IRC32K
• HXTAL的2-31(由 RCU_CFG 寄存器配置)分频后的时钟

        上电复位后，大多数RTC寄存器是被写保护的。写入这些寄存器的第一步是解锁这些保护。通过下面的步骤，可以解锁这些保护：

• 写0xCA到 RTC_WPK 寄存器
• 写0x53到 RTC_WPK 寄存器

        RTC在省电模式下也是可以工作的，如下表，深度睡眠或待机模式需要使用LXTAL或IRC32K时钟源。

        

        RTC测试效果如下，使用IRC32K作为时钟源，在待机模式下，RTC仍能运行。

4 GuiLite测试

        GuiLite是一个具有5000行C++代码的准系统GUI框架，只使用基本的C ++特性（类，虚函数），所有渲染都基于draw_pixel，可以运行在无操作系统的单片机上。

        测试GuiLite例子中的波形显示：

        

        测试GuiLite例子中的3D波浪：

5 FreeRTOS多任务管理

        FreeRTOS的基础介绍参考之前的文章 【GD32450I-EVAL】+ 05FreeRTOS移植与任务创建

 

        创建多个任务，分别实现不同的功能，通过FreeRTOS的任务调度实现多任务管理。

• 创建两个独立的LED灯任务，用于测试系统是否正常运行

• 创建系统管理任务，用于检测休眠键是否长按进行休眠，同时，RTC时间在LCD上的显示也可以放到该任务中

• 创建彩色物体追踪任务，将结果显示在LCD上，同时，也可将GuiLite的显示测试放到该任务中，因为它们都需要用到LCD显示，但又是交替时间使用

        测试效果视频如下：

       

w494143467

又来看大佬的帖子了，把图像识别移植到操作系统中，向大佬致敬！！！

freebsder

搞了不少评测内容，挺详细的！