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【安富莱】F429开发板RTOS+emWin+FS+TCP/IP+USB+CAN+Modbus综合Demo已发布(2017-03-21)

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发表于 2016-2-2 13:48:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
程序下载在说明下面呢,浏览器下拉几下就看到了。
说明(RL-RTX实时操作系统及其所有中间件版本):
1.  制作这个综合Demo的意义在哪里(重要,必读):
我们之前做的几百个例子中很少有突出娱乐性的,这次来一发,突出娱乐性,实战性为辅,什么视频播放器,音频播放器,收音机,
录音机,文本阅读等,全部整上,增加板子的可玩性。虽然是娱乐性项目,但是很多地方极具参考价值,希望能够在实际项目中帮
到大家(后面新版数字信号处理教程,还会发布一个以数字信号处理和示波器为框架的实战性工程)。
(1) 本次工程延续以往的代码风格,从底层BSP驱动包到应用代码,变量命名,文件命名,程序框架,注释等都比较规范,大家
阅读或者移植都会比较方便。另外,阅读代码时,务必将编辑器的缩进参数和TAB设置为4来阅读本文件,否则显示不整齐。
(2). 总共创建了15个任务,这15个任务的框架设计是整个项目最重要的,因为你的框架设计直接决定了你的工程稳定性。这次在
RTOS的多任务架构设计上花了很多的心思,我们要充分发挥多任务的特性和实时性,并不是加上了OS,设计的代码还跟裸机一样,
程序中N多标志变量,N多等待标志完成,N多全局变量。这次的综合Demo在这方面还是极具参考价值的,当前这个框架已经测试
相对比较稳定。
(3). GUI的框架设计也比较清晰,GUI任务的大循环while里面仅有一个GUI_Delay函数,所有的应用都是基于对话框或者窗口实现,
无论是工程以后的升级维护,错误排查还是实现复杂的GUI综合,这种方式都极其方便管理,实际项目中强烈推荐这种方式。
(4). TCPnet网络协议栈,采用的事件触发方式,有效降低CPU利用率,实际项目中推荐这种方式。基于这种框架做的网络综合测试,
已经连续稳定运行快6个月。另外,底层已经做了专门处理,网线可以随意插拔,都可以正确获取新的IP地址。
(5). 这次Web网页提供的功能还是极具项目实用价值的,提供了文件的远程下载和上传功能,实际项目远程代码升级,数据采集
文件的上传全靠他了。远程的设备控制,设备数据的显示更新,都做了支持,而且是通过Ajax实现网页的局部刷新,保证页面刷新的
流畅,都是极具参考价值的。如果你有固定IP或者使用花生壳之类的DDNS,还可以实现外网的访问控制。总的来讲,对于我们嵌
式应用,能上传和下载文件,能够上传数据并实时更新,且可以实现远程控制就足够了。
(6). 文件系统RL-FlashFS在多任务性能的表现极佳,详情看Web部分视频演示和视频播放器,都是RL-FlashFS的多任务实时操作。
(7). 为SD卡插拔和网线插拔的底层增加中断检测方式,效率更高。
(8). Modbus是采用我们自己制作的主站和从站,这次是为其增加了OS的支持。
(9). 如何通过GUI做控制类界面,有时候为了图省事,我们直接把外设功能的实现丢在emWin的回调消息里面,这样设计是极其
不合理的,非常影响重要功能的实时性,比如这次的播放器设计就改变了这种方式,为音乐播放开启一个高优先级任务,DMA中断
给这个任务发消息,emWin任务也给这个任务发消息来实现音乐播放控制。
(10). GUI界面的快速刷新和切换方法。
(11). Modbus或者CAN的总线采集到数据后,GUI界面实时更新数据的方式。
(12). 当前这个综合Demo的框架已经测试的相对比较稳定,如果大家要在这个框架上面制作其它功能,仅需把我们实现的APP替换
掉即可,框架还可以继续使用。即使切换到uCOS-III,FreeRTOS或者其它RTOS上面,框架还是这个框架,框架这个东西是通用的。


总之,还是那句话,我们要充分发挥RTOS的多任务特性和实时性,并特别注重框架设计。
2.  注意事项(重要,必读):
(1). 综合demo的RTX源码以及所有中间都是来自MDK4.74,所以这个综合程序仅支持MDK4.74,其余版本不支持。
(2). 测试此例子前,务必将我们提供的文件夹“SD卡根目录存放的四个测试文件夹”里面的四个文件夹复制粘贴到SD卡根目录下。
           另外,使用的文件系统RL-FlashFS仅支持ASCII文件名,切不要使用中文。
(3). 首次将程序下载到板子上,将板子断电10秒以上,然后重新上电使用,防止立即下载进去就运行的时候RTC时钟不走和屏幕
           闪烁两个问题,以后使用没有此限制,可以随意开关电源。
(4). 板子左下角J12和J13的跳线帽设置,切不可将PA11和PA12导通,否则USB通信不正常,直接拔掉跳线帽即可,或者短接到
           另外两个引脚都是可以的。
(5). 如果测试网络的话,务必将网线插到能够联网的路由器或者交换机上,否则好些功能无法展示。
(6). 网口用的是DM9161,不是DM9000,USB口用的是MicroUSB接口,即小口。
(7). CAN总线是用的CAN2,由于CAN2的一个引脚跟网络PHY芯片的一个引脚有复用,所有不做CAN2的功能展示了,但是功能
           还在。如果大家要测试的话,将源代码里面网络任务AppTaskTCPTimer的创建注释掉即可
(8). 由于PHY芯片要初始化一段时间,为了防止其占用时间过长,上电后网络任务的优先级仅比统计任务高,所以上电后,有一
           时间内的CPU利用率是0.0%,PHY初始化完成后就正常了。另外,上电前未插入网线的话,这个时间比较插入网线的时间稍长。
(9). 此综合Demo仅支持800*480分辨率,其余分辨率的显示屏不再制作了。
(10). 电容屏无需校准,电阻屏的校准看新版emWin教程的第66章说明。
(11). 主界面滑动操作的时候,最好滑动图标以外的区域,图标的区域也可以滑动,但是效果不够完美。
(12). 当前仅做了RTX操作系统版本,后续如果有精力的话,会推出uCOS-III和FreeRTOS版本。
3.  版本信息:
RTOS:           RL-RTX        V4.74
File System:  RL-FlashFS  V4.74
TCP/IP:         RL-TCPnet   V4.74
USB:             RL-USB        V4.74
CAN:            RL-CAN       V4.74
GUI:             emWin         V5.36
Modbus:     Designed by armfly
4.  15个任务优先级配置
(1). os_idle_demon,      优先级0系统空闲任务。
(2). AppTaskStatistic       优先级1:CPU利用率检测。
(3). AppTaskGUI,          优先级3:GUI主任务。
(4). AppTaskTCPMain,  优先级4:TCPnet网络任务。
(5). AppTaskUserIF,      优先级5:按键消息处理任务。
(6). AppTaskMsgPro,   优先级6:主要用于截图任务。
(7). AppTaskStart,        优先级7:启动任务。
(8). AppTaskCAN,        优先级8:CAN总线任务。
(9). AppTaskModbus,  优先级9:Modbus任务。
(10). AppTaskUSB,          优先级10:USB任务,
(11). AppTaskMusic,       优先级11:音乐任务,用于音乐播放器,视频播放器,录音机和收音机处理。
(12). AppTaskPinDetect, 优先级12:SD卡插拔检测任务。
(13). AppTaskTCPTimer, 优先级13:TCPnet网络定时更新任务。
  USB在运行的过程中会创建2两个任务
(14). USBD_RTX_EndPoint0                   优先级2:USB设备端点0任务。
(15). USBD_RTX_MSC_EP_BULK_Event  优先级2:USB BULK数据传输任务。
5.  15个中断安排
NVIC优先级分组采用4,仅抢占优先级,范围0-15。
LTDC中断,                抢占优先级 0
ETH以太网中断,        抢占优先级 0
USB FS中断,             抢占优先级 0
CAN2 TX中断,          抢占优先级 1
CAN2 RX0中断,        抢占优先级 1
DMA2_Steam5中断,抢占优先级 1
DMA2_Steam1中断,抢占优先级 1
EXTI6中断,               抢占优先级 1
USART3中断,           抢占优先级 2
EXTI2中断,               抢占优先级 2
TIM2中断,                抢占优先级 4
USART1中断,           抢占优先级 13
RTC Alarm中断,       抢占优先级 13
SVC中断,                  抢占优先级 14
Systick中断,             抢占优先级 15
PendSV中断,            抢占优先级 15
6.  内存安排
内部SRAM , CCM SRAM和SDRAM安排。
内部192KB SRAM       :80KB用于动态内存分配,其余用于任务堆栈,系统堆栈,文件系统,网络协议栈等。
内部64KB CCM SRAM:用于视频播放器时,JPEG解码。
外部16MB SDRAM     :前4MB用于TFT显存。
外部16MB SDRAM     :后12MB用于emWin动态内存。
7. RTX调试组件效果展示
正式.png
8.  开启MDK4.74最高的3级优化,同时开启相当给力的时间优化
55555.png

================================================================
程序下载:
SD卡根目录存放文件下载链接: https://pan.baidu.com/s/1aer7U6avti6mrmuaNgpKJA 密码:kpi4
程序下载: 基于RTX+emWin+FlashFS+USB+TCPnet+CAN+Modbus的综合Demo.7z (7.33 MB, 下载次数: 49253)
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 楼主| 发表于 2016-2-3 01:28:26 | 显示全部楼层
2016-02-03
主界面效果,支持滑动操作,类似手机,比较流畅,背景是JPG图片写到内部SDRAM进行刷
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发表于 2016-2-3 10:04:48 | 显示全部楼层
背景JPG图片是象V5版开窗显示,还是直接调用EMWIN函数?
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 楼主| 发表于 2016-2-3 10:32:39 | 显示全部楼层

回 sss3s 的帖子

sss3s:背景JPG图片是象V5版开窗显示,还是直接调用EMWIN函数?
 (2016-02-03 10:04) 
JPG图片解码后写到SDRAM里面,然后用SDRAM刷就行,F429没有开窗这种功能了。都是操作的裸屏。
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发表于 2016-2-3 23:23:32 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2016-2-5 10:13:47 | 显示全部楼层
2016-02-05
基于SAI音频接口的WAV,MP3解码已经实现,开始研究下FLAC和APE。
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发表于 2016-2-5 11:07:30 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2016-2-7 10:54:51 | 显示全部楼层
2016-02-07
开始制作音乐播放器的界面。软件WAV和MP3,支持频谱显示,FLAC和APE暂时不搞了,
初次搞比较耗时间。
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发表于 2016-2-7 14:50:00 | 显示全部楼层
过年楼主还在搞,辛苦、辛苦。[s:149] [s:149] [s:149]
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 楼主| 发表于 2016-2-14 11:02:50 | 显示全部楼层
2016-02-14
好久没有搞娱乐性功能,这次打算把音乐播放,视频播放和收音机等等搞全了。下面是7天的
假期开发出来的软解MP3和WAV的界面。
1.  这次在RTOS的多任务架构设计上花了很多的心思,我们要充分发挥多任务的特性和实时性,
     并不是加上了OS,设计的代码还跟裸机一样,程序中N多标志变量,N多等待标志完成。
     N多全局变量,全局变量是多线程安全最大的毒瘤。
2.  现在设计的RTOS代码,除了空闲任务,emWin任务就是最低优先级的,为了图省事,很多时候
     就把外设功能的实现直接丢在emWin的回调消息里面去实现,这样设计是极其不合理的,非常影响
     重要功能的实时性,这次的播放器设计改变了这种状态,是把音乐播放专门设计了一个高优先级任务,DMA中断
     给这个任务发消息,emWin任务也给这个音乐任务发消息。
     其实WAV和MP3软解的程序结构基本是一样的,全部是通过DMA双缓冲实现,这样也给音乐任务的实现带来了极大的方便。
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 楼主| 发表于 2016-2-16 00:28:42 | 显示全部楼层
2016-02-16
加入音乐播放器的快进和快退功能,今天进行音乐播放器的收尾工作,以后综合Demo的设计放在晚上搞。
下一步是视屏播放,视频格式采用emWin本身支持的emf格式,其实就是JPEG图片的合集。
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发表于 2016-2-17 10:57:35 | 显示全部楼层
牛 支持  我的f7-disco买回来还吃灰呢  到时候移植硬汉的音乐播放器看看
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 楼主| 发表于 2016-2-20 10:39:21 | 显示全部楼层
2016-02-20
视频播放的基本功能已经实现,视频个使用emWin的emf,音频采用MP3格式,两个任务同时运行。
待进一步完善。
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发表于 2016-2-20 18:29:22 | 显示全部楼层
越来越绚丽了
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发表于 2016-2-21 11:27:26 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:48:04 | 显示全部楼层
2016-02-23
由于是采用的emWin本身支持的视频播放功能,只能音频和视频分开到两个任务进行,分开进行的
缺点就来了,文件系统此时是多线程调用,那么就存在互斥问题,所以播放的时候得做同步,同步
问题最让人头痛,做不好的现象就是声音和画面不同步,当前是牺牲声音。保证画面。
============================================================
视频采用:emWin支持的emf格式。
音频采用:MP3格式,打算采用WAV,发现提取出来的音频文件太大。
优化:重新添加UCGUI3.98里面的JPEG解码文件,覆盖emWin原有的解码,emWin自带的卡死,基本
          300ms左右一帧480*272图片,而优化后,差不多80ms左右就一帧。缺点就是更emWin原有的机制
          兼容有些问题,不过程序设计中已经将其避免。
===============================
这个纯属娱乐功能,增加板子的可玩性,没有实战意义,实际效果还不错,板子上面自带音腔喇叭。
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 楼主| 发表于 2016-3-1 00:12:10 | 显示全部楼层
2016-03-01
开始做收音机界面设置,专门调试了下Si4704的自带搜索功能。
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发表于 2016-3-2 19:05:43 | 显示全部楼层
楼主,这个板子能够支持10.1寸不,不如1280*800
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 楼主| 发表于 2016-3-2 19:47:58 | 显示全部楼层

回 yilengnan 的帖子

yilengnan:楼主,这个板子能够支持10.1寸不,不如1280*800 (2016-03-02 19:05) 
最大1024*768分辨率
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 楼主| 发表于 2016-3-5 00:09:18 | 显示全部楼层
2016-03-05
做FreeRTOS教程耽误了不少时间,这两天把收音机功能做好。
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 楼主| 发表于 2016-3-9 00:08:48 | 显示全部楼层
2016-03-09
完成收音机界面设计:
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发表于 2016-3-9 13:01:30 | 显示全部楼层
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发表于 2016-3-9 13:04:29 | 显示全部楼层
我看这些图片也很多很大,这些图片也是开机的时候读到SDRAM中去吗,还是你优化了图片解码的程序?图片的显示速度怎么样?
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 楼主| 发表于 2016-3-9 13:08:51 | 显示全部楼层

回 蓝风西门吹雪 的帖子

蓝风西门吹雪:我看这些图片也很多很大,这些图片也是开机的时候读到SDRAM中去吗,还是你优化了图片解码的程序?图片的显示速度怎么样? (2016-03-09 13:04)
速度很快,F429有2MB的flash,这些小图片随便放,而背景图片是JPEG的,也直接放在工程里面。不过好些也不是图片,是颜色块。

我这么做的目的,防止客户拿到我们的板子,还需要将图片放到外部存储器,比如SD卡,如果他用的SD卡无法正常识别,售后问题太麻烦,减轻我们的售后压力。
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发表于 2016-3-9 13:27:41 | 显示全部楼层
那用的这些图片转换成c文件是888的还是565的,还是根据具体的图片再确定转换类型?
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发表于 2016-3-9 13:29:30 | 显示全部楼层
比如我的图片转换成这样:
GUI_CONST_STORAGE GUI_BITMAP bmassis_res = {
  75, // xSize
  60, // ySize
  150, // BytesPerLine
  16, // BitsPerPixel
  (unsigned char *)_acassis_res,  // Pointer to picture data
  NULL,  // Pointer to palette
  GUI_DRAW_BMP565
};
这样的图片能做到边缘是透明化吗?就像你的主菜单的图标一样
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 楼主| 发表于 2016-3-9 15:21:26 | 显示全部楼层

回 蓝风西门吹雪 的帖子

蓝风西门吹雪:
比如我的图片转换成这样:
GUI_CONST_STORAGE GUI_BITMAP bmassis_res = {
  75, // xSize
  60, // ySize
  150, // BytesPerLine
.......
透明色要用BMP8888,即带alpha通道的:
  1. GUI_CONST_STORAGE GUI_BITMAP bm3D = {
  2.   72, // xSize
  3.   72, // ySize
  4.   288, // BytesPerLine
  5.   32, // BitsPerPixel
  6.   (unsigned char *)_ac3D,  // Pointer to picture data
  7.   NULL,  // Pointer to palette
  8.   GUI_DRAW_BMP8888
  9. };
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发表于 2016-3-9 17:54:18 | 显示全部楼层
按你说的,我把用到的所有图片资源在开机时都读到SDRAM中,运行时需要用的时候直接从SDRAM中取,确实很快,哈哈哈,谢谢了
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 楼主| 发表于 2016-3-13 01:02:25 | 显示全部楼层
2016-03-13
开始录音机APP的设计,打算搞成录制WAV音频文件,将其记录到SD卡里面。
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 楼主| 发表于 2016-3-23 00:34:12 | 显示全部楼层
2016-03-23
这几天售后压力有些大,咨询问题的兄弟比较多,FreeRTOS教程也花了不少时间,得抓紧这
个录音机的设计了,现在已经把基本功能和界面都实现了,暂时先不搞成WAV文件了,音频数
据直接存储到SDRAM里面。后天把设计的界面贴上。
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发表于 2016-3-23 17:09:17 | 显示全部楼层

回 eric2013 的帖子

eric2013:2016-02-03
主界面效果,支持滑动操作,类似手机,比较流畅,背景是JPG图片写到内部SDRAM进行刷 (2016-02-03 01:28) 
滑动是怎么实现的,做滑动效果需要什么硬件支持么?
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 楼主| 发表于 2016-3-24 16:18:29 | 显示全部楼层

回 mewan 的帖子

mewan:滑动是怎么实现的,做滑动效果需要什么硬件支持么? (2016-03-23 17:09) 
引脚不需要,软件上使用emWIn的MOTION控件就可以的。
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 楼主| 发表于 2016-3-28 00:46:37 | 显示全部楼层
2016-03-28
完成录音机:
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 楼主| 发表于 2016-4-1 16:13:31 | 显示全部楼层
2016-04-01
前面的做几个F429应用都是单独的创建个窗口来实现APP功能,这个图片浏览单独创建一个窗口不太方便
BMP和JPG图片还好,而GIF图片就比较的麻烦些,主要是因为GIF需要动态的显示,在窗口的回调函数里面
动态的刷新比较麻烦,不太好实现,所以直接放在桌面窗口绘制。
    图片的显示全部放缩到480*320的范围内显示。
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发表于 2016-4-2 19:26:57 | 显示全部楼层
大力支持eric
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 楼主| 发表于 2016-4-7 01:41:06 | 显示全部楼层
2016-04-07
这几天做FreeRTOS教程和售后,忙的有些乱套了,晚上基本没事做综合Demo,抽个时间
制作下一个APP,即文本阅读。
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 楼主| 发表于 2016-4-12 21:32:17 | 显示全部楼层
这段时间的确是忙的去乱套了,得使劲使劲的挤时间去开发这个综合Demo了。
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