RTOS支持STemWin(以RT-Thread为例)

之前在小熊派上移植过一个裸机版本的 STemWin，耍了不少例程：

实战贴:STemWin 在小熊派上的移植

1. 获取项目：

git clone https://gitee.com/morixinguan/bear-pi.git

以下是其中一到两个裸机项目的显示效果：

2. 渐变色条显示实验：

多文本控件实验：

后面计划在小熊派的屏幕上实现一个串口终端，支持 RT-Thread 的 shell 哈，那一定非常有趣！

目前 RTOS 的使用率越来越高，STemWin 也提供了 RTOS 的配置模板：

源文件如下：

#include "GUI.h"
    
/* FreeRTOS include files */
#include "cmsis_os.h"
    
/*********************************************************************
*
* Global data
*/
// 定义一个互斥锁
static osMutexId osMutex;
// 定义一个信号量
static osSemaphoreId osSemaphore;
/*********************************************************************
*
* Timing:
* GUI_X_GetTime()
* GUI_X_Delay(int)

Some timing dependent routines require a GetTime
and delay function. Default time unit (tick), normally is
1 ms.
*/
// 获取 Tick
int GUI_X_GetTime(void)
{
  return ((int) xTaskGetTickCount());
}
//GUI 延时函数
void GUI_X_Delay(int ms)
{
  vTaskDelay( ms );
}

/*********************************************************************
*
* GUI_X_Init()
*
* Note:
* GUI_X_Init() is called from GUI_Init is a possibility to init
* some hardware which needs to be up and running before the GUI.
* If not required, leave this routine blank.
*/
// 一般不填写
void GUI_X_Init(void) {
}


/*********************************************************************
*
* GUI_X_ExecIdle
*
* Note:
* Called if WM is in idle state
*/
//WM 空闲状态接口
void GUI_X_ExecIdle(void) {}

/*********************************************************************
*
* Multitasking:
*
* GUI_X_InitOS()
* GUI_X_GetTaskId()
* GUI_X_Lock()
* GUI_X_Unlock()
*
* Note:
* The following routines are required only if emWin is used in a
* true multi task environment, which means you have more than one
* thread using the emWin API.
* In this case the
* #define GUI_OS 1
* needs to be in GUIConf.h
*/
// 针对 OS 通信需要初始化的内容
/* Init OS */
void GUI_X_InitOS(void)
{ 
  /* Create Mutex lock */
  osMutexDef(MUTEX);
  
  /* Create the Mutex used by the two threads */
  osMutex = osMutexCreate(osMutex(MUTEX));
  
  /* Create Semaphore lock */
  osSemaphoreDef(SEM);
  
  /* Create the Semaphore used by the two threads */
  osSemaphore= osSemaphoreCreate(osSemaphore(SEM), 1);  
}
// 给出互斥量
void GUI_X_Unlock(void)
{ 
  osMutexRelease(osMutex);
}
// 获取互斥量
void GUI_X_Lock(void)
{
  osMutexWait(osMutex , osWaitForever) ;
}
// 获取当前线程句柄
/* Get Task handle */
U32 GUI_X_GetTaskId(void) 
{ 
  return ((U32) osThreadGetId());
}

// 获取信号量
void GUI_X_WaitEvent (void) 
{
  osSemaphoreWait(osSemaphore , osWaitForever) ;
}

// 释放信号量
void GUI_X_SignalEvent (void) 
{
  osMutexRelease(osSemaphore);
}

/*********************************************************************
*
* Logging: OS dependent

Note:
Logging is used in higher debug levels only. The typical target
build does not use logging and does therefor not require any of
the logging routines below. For a release build without logging
the routines below may be eliminated to save some space.
(If the linker is not function aware and eliminates unreferenced
functions automatically)

*/
//LOG 相关，一般不实现
void GUI_X_Log (const char *s) { }
void GUI_X_Warn (const char *s) { }
void GUI_X_ErrorOut(const char *s) { }

/*************************** End of file ****************************/

那么如何用 RT-Thread 的接口来代替呢？？只要按照要求实现如下常用的接口就行了，其它不常用的就不用管：

int GUI_X_GetTime(void);
void GUI_X_Delay(int ms);
void GUI_X_Init(void);
void GUI_X_ExecIdle(void);
void GUI_X_InitOS(void);
void GUI_X_Unlock(void);
void GUI_X_Lock(void);
U32 GUI_X_GetTaskId(void) ;
void GUI_X_WaitEvent (void) ;
void GUI_X_SignalEvent (void) ;
void GUI_X_Log (const char *s);
void GUI_X_Warn (const char *s);
void GUI_X_ErrorOut(const char *s);

于是，我们复制 GUI_X_OS 这个文件，然后改名为 GUI_X_RT_Thread，也就相当于定义了一个基于 RT-Thread 的配置模板，然后基于新的配置模板对一些接口的实现和修改：

然后只要按照要求实现以下常用的接口就行了：

int GUI_X_GetTime(void);
void GUI_X_Delay(int ms);
void GUI_X_ExecIdle(void);
void GUI_X_InitOS(void);
void GUI_X_Unlock(void);
void GUI_X_Lock(void);
U32 GUI_X_GetTaskId(void) ;
void GUI_X_WaitEvent (void) ;
void GUI_X_SignalEvent (void) ;

接下来对文件的内容进行修改：

• 包含对应的头文件

/* RT-Thread include files */
//#include "cmsis_os.h"
#include  

• 将全局变量定义进行修改

//static osMutexId osMutex;
//static osSemaphoreId osSemaphore;
/*定义一个互斥锁*/
static rt_mutex_t osMutex = RT_NULL;
/*定义一个信号量*/
static rt_sem_t osSemaphore = RT_NULL;

• 实现 GUI_X_GetTime 和 GUI_X_Delay 函数

int GUI_X_GetTime(void) // 主要用于时机触发，代替裸机下的 OS_TimeMS 变量
{ 
  //return ((int) xTaskGetTickCount());
  // 使用 RT-Thread 的 rt_tick_get 函数获取 tick
 return rt_tick_get();
}

void GUI_X_Delay(int ms)
{
  //vTaskDelay( ms );
  // 使用 RT-Thread 的延时函数，单位 ms
 rt_thread_mdelay(ms);
}

• 实现 GUI_X_ExecIdle 函数

void GUI_X_ExecIdle(void) {
  // 空闲状态下 1ms 延时即可
 GUI_X_Delay(1);
}

• 实现 GUI_X_InitOS 函数

void GUI_X_InitOS(void)
{ 
 /*创建互斥信号量,用于资源共享*/
 osMutex = rt_mutex_create("osMutex", RT_IPC_FLAG_FIFO);
 RT_ASSERT(osMutex != RT_NULL);
 /*创建信号量,用于事件触发*/
 osSemaphore = rt_sem_create("osSem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
 RT_ASSERT(osSemaphore != RT_NULL);
}

• 实现 GUI_X_Unlock 函数

void GUI_X_Unlock(void)
{ 
  //osMutexRelease(osMutex);
 // 给出互斥量
 rt_mutex_release(osMutex);
}

• 实现 GUI_X_Lock 函数

void GUI_X_Lock(void)
{
  //osMutexWait(osMutex , osWaitForever) ;
 if(osMutex == RT_NULL)
 {
  GUI_X_InitOS();
 }
 // 获取互斥量
 rt_mutex_take(osMutex, RT_WAITING_FOREVER);
}

• 实现 GUI_X_GetTaskId 函数

U32 GUI_X_GetTaskId(void) 
{ 
  //return ((U32) osThreadGetId());
 /*获取当前线程句柄*/
 return (U32) rt_thread_self();
}

• 实现 GUI_X_WaitEvent 函数

void GUI_X_WaitEvent (void) 
{
 // osSemaphoreWait(osSemaphore , osWaitForever) ;
 /*获取信号量*/
 while(rt_sem_take(osSemaphore, RT_WAITING_FOREVER) != RT_EOK);
}

• 实现 GUI_X_SignalEvent 函数

void GUI_X_SignalEvent (void) 
{
  //osMutexRelease(osSemaphore);
 /*给出信号量*/
 rt_sem_release(osSemaphore);
}

这样模板就修改完了，接下来，将之前裸机的工程的 EMWIN 目录拷贝到我移植好的 RT-Thread 工程上:(移植的工程来源于以下作品，我把里面很多逻辑裁掉了)

开源作品：基于 RT-Thread 智慧农业监测系统产品级开发

并添加好对应的文件：

然后 GUIConf.h 中，要让 GUI 支持 OS，则需要在 Keil 菜单对定义一个全局宏，使其全局生效，这样 STemWin 就支持 RTOS 了，其它配置参数和裸机驱动 STemWin 配置毫无二致，参考文初那篇文章的配置方法就可以了，唯一不同的地方就是使用的模板不同。

最后我定义了一个任务，编写了一个简单的 STemWin 显示实验和按键切换背景色的 demo，实现效果如下：

获取项目：

git clone https://gitee.com/morixinguan/bear-pi.git