良许Linux教程网 干货合集 Blinky实例分析来认识一下QP状态机

Blinky实例分析来认识一下QP状态机

关于Blinky工程

Blinky是一个内置的简单示例,相当于我们编程中常说的”Hello World!”,它能够帮助我们更好地了解QP。在这个blinky示例中,LED灯按照1HZ的频率进行闪烁,即每隔0.5秒亮一次,再间隔0.5秒熄灭一次。

关于Blinky工程的介绍

首先让我们来熟悉一下QM软件,我对其进行了一些模式的调整,现在看起来效果还不错,

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这个模式在view里可以设置

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然后,新建一个QM工程

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工程打开之后,我们看看工程目录,

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工程当中有很多的快捷键,很方便,这里如果大家有兴趣可以自己熟练一下,接下来看看具体的代码以及功能。

实现的功能

在这个blinky应用中,只有一个名为Blinky的活动对象,这个小巧的对象只应用了最基本的QP功能,先看看main函数。

int main() {
    static QEvt const *blinky_queueSto[10]; /*Blinky的事件队列缓冲区 
*/
    QF_init();  /*初始化框架*/
    BSP_init(); /*初始化BSP*/

    /*实例化并启动Blinky活动对象*/
    Blinky_ctor(); /*显式调用Blinky构造函数 */
    QACTIVE_START(AO_Blinky,
        1U,                  /*优先级 */
        blinky_queueSto,     /*事件队列缓冲区*/
        Q_DIM(blinky_queueSto), /*缓冲区的长度*/
        (void *)0, 0U,       /*私有堆栈(未使用)*/
        (QEvt *)0);          /*初始化事件(未使用)*/
    
    /*让框架运行应用程序*/
    return QF_run(); 
}

在这个demo中,初始化QP框架和bsp包,而且只定义一个简单的Blinky对象,为Blinky 对象写了状态机,然后开始运行这个对象。

状态机

双击Blinky :QActive , 这个Blinky AO的状态机如下图所示:

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在这个状态机最顶端的initial transtion设定了一个QP event()中的QTimeEvt_armX())在每隔半秒钟投递一次超时信号。

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QTimeEvt_armX函数原型如下,准备一个时间事件(一次射击或定期一次)以直接发布事件。

void QTimeEvt_armX ( QTimeEvt *const  me,
  QTimeEvtCtr const  nTicks,
  QTimeEvtCtr const  interval 
)  
//Definition at line 297 of file qf_time.c.

点击下面的offinitial transtion导致状态“off”,并在entry中执行关闭LED的操作。

void BSP_ledOff(void) 
{ 
  printf("LED OFF\n"); 
}

当TIMEOUT 事件抵达“off”状态的时候,“off”状态将会迁移到“on”状态。

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“on”状态里的entry 动作将会关闭LED。

void BSP_ledOn(void)  
{ 
  printf("LED ON\n");  
}

最后,当“on”状态接收到TIMEOUT 事件,“on”状态会跳转到“off”状态,“off”状态的entry 动作将会被执行关闭LED操作。

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到此,以上的循环将会一直重复,整个状态一直在运转了。

看看状态机的代码

不知道大家看到上面解释中的代码有没有疑惑,BSP_ledOn()函数啥都没有啊,难道不应该控制某个gpio口来控制led灯的状态吗?

这里是专门被设计成了不需要直接访问目标资源,不写入特定的嵌入式主板的GPIO,而是访问调用封装好的BSP,这样就不需要改变它的状态机代码了。

对于不同的硬件平台,状态机实现代码(blinky.c)是一样的,只需要更改bsp包就行

工程中blinky.c源码如下:

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我们来看看主要的代码:

void Blinky_ctor(void) {
    Blinky *me = (Blinky *)AO_Blinky;
    QActive_ctor(&me->super, Q_STATE_CAST(&Blinky_initial));
    QTimeEvt_ctorX(&me->timeEvt, &me->super, TIMEOUT_SIG, 0U);
}
static QState Blinky_initial(Blinky * const me, void const * const par) {
    (void)par;
    /*0.5s的定时*/
    QTimeEvt_armX(&me->timeEvt,
        BSP_TICKS_PER_SEC/2,
        BSP_TICKS_PER_SEC/2);
    return Q_TRAN(&Blinky_off);
}
static QState Blinky_off(Blinky * const me, QEvt const * const e) {
    QState status_;
    switch (e->sig) {
        /*状态是off} */
        case Q_ENTRY_SIG: {
            BSP_ledOff();
            status_ = Q_HANDLED();//告知框架已经处理事件,没有别的什么动作
            break;
        }
        /*超时信号 */
        case TIMEOUT_SIG: {
            status_ = Q_TRAN(&Blinky_on);
            break;
        }
        default: {
            status_ = Q_SUPER(&QHsm_top);
            break;
        }
    }
    return status_;
}
static QState Blinky_on(Blinky * const me, QEvt const * const e) {
    QState status_;
    switch (e->sig) {
        /*状态是on*/
        case Q_ENTRY_SIG: {
            BSP_ledOn();
            status_ = Q_HANDLED();//告知框架已经处理事件,没有别的什么动作
            break;
        }
        /*超时状态*/
        case TIMEOUT_SIG: {
            status_ = Q_TRAN(&Blinky_off);
            break;
        }
        default: {
            status_ = Q_SUPER(&QHsm_top);
            break;
        }
    }
    return status_;
}

最后是运行的结果,因为我没有板子,所以就没有最终的展示结果了,其实就是闪个灯,后续再继续深入吧。

总结

一个简单的例子就介绍到这里,实际上我感觉还缺少对这个框架的理解,比如为什么不控制gpio就可以控制led,还有状态机的运行机制是什么样的,这里我们主要是实操,用一个简单的例子来点个灯入门一下。

最后,QP感觉是一个很深的知识,我看了很久的书,有些理解,但是无法下手写文章表达出来,所以一直耽误,如果有理解不到位的或者错误的地方,请大家多多谅解。(不知道大家感不感兴趣,暂且开个赞赏,不在数额,只在出个头像有个排面,感谢!)

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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