龙芯+FreeRTOS+LVGL实战笔记（新）——04开启主任务

本专栏是笔者另一个专栏《龙芯+RT-Thread+LVGL实战笔记》的姊妹篇，主要的区别在于实时操作系统的不同，章节的安排和任务的推进保持一致，并对源码做了改进和优化，各位可以先到本人主页下去浏览另一专栏的博客列表（目前已撰写36篇，图1所示），再决定是否订阅。此外，也可以前往本人在B站的视频合集（图2所示）观看所有演示视频，合集首个视频链接为：

此外，关于专栏的收费，无非就是笔者想增加一些创作的动力。由于上个专栏受到了厂家关注并请求本人下架，但是已收费的资源不可下架，所以只能无奈的上调了价格（涨价了就无法降价）。而本专栏笔者不再顾忌，将维持该定价，希望朋友们理解和支持。

上一篇我们完成了最基本的移植工作，接下来就可以此基础上规划任务了，首当其冲的就是一个优先级最高的主任务，这个主任务能够保证整个系统最基本的运作。

一、工程文件和任务框架

开撸代码之前，这里先根据样题的编排（图3所示），把工程文件和任务的整体脉络梳理在图4中。当然，这只是本人的规划思路，并不一定是最合理的，供各位借鉴和参考。后续的版本和代码都将依据图4的规划来推进。

二、准备工程和文件

如图5所示，我们把上一次的整个工程复制另存一份，作为1.0的版本，并在 src 目录下新建两个文件：task_top.c 和 task_top.h。当然，别忘了把 .c 文件加入到工程中（.h文件可加可不加），如图6所示。

三、编写源码

3.1 程序运行流程

阅读源码之前，先说明一下程序运行的基本流程，请大家对照着图7来看：

首先，是一些列的初始化，包括 BSP 驱动、新增的硬件初始化以及 LVGL 初始化。
接着，就可以按照 FreeRTOS 常用的启动流程，来创建一个启动任务 start_task，即图中黄色背景部分，紧跟着就开始任务调度，随后的所有工作就可以交给 FreeRTOS 了。
然后，start_task 的使命是创建最核心的主任务 top_task，即图中蓝色背景部分，创建成功便全身而退。
最后，在 top_task 任务里，运行 LVGL 的任务处理器，保证最基本的系统响应。

基于上述流程，下面的源码将按照 main.c、task_top.h 和 task_top.c 这三个文件的顺序来解读。

3.2 main.c 文件源码

该文件的源码如代码清单1所示，直接看 main() 函数，一上来就执行几个必要的初始化：

BSP 的初始化 ls1x_drv_init()，该函数会将工程下 ls1x-drv 目录下涉及到的板载硬件进行初始化。
第三方库的初始化 install_3th_libraries()，LVGL 的初始化就在该函数中。
我们自己编写的硬件初始化 Hardware_Init()，只不过这个函数暂时为空，后面会根据需要陆续往里添加。
接下来，执行 freertos_start() 函数，该函数的定义在 task_top.c 文件中，源码见下面的3.4小节。

/***************************************************************************** 代码清单1：main.c** 项目名称：龙芯1B200 + FreeRTOS + LVGL7** 项目描述：嵌入式系统应用开发赛项第一模块样题任务** 项目日期：2024/08/17** 作    者：老耿** 版本说明：1.移植了FreeRTOS系统和LVGL7.0.1组件*           2.添加了优先级最高的主任务top_task，并部署了一个开关来测试LVGL***************************************************************************///---------------------------------------------------------------------------
// 必要的库头文件、BSP头文件、src头文件
//---------------------------------------------------------------------------
#include "mips.h"
#include <time.h>
#include "bsp.h"
#include "task_top.h"#if defined(BSP_USE_FB)#include "ls1x_fb.h"#ifdef XPT2046_DRVchar LCD_display_mode[] = LCD_800x480;#elif defined(GT1151_DRV)char LCD_display_mode[] = LCD_800x480;#else#error "在bsp.h中选择配置 XPT2046_DRV 或者 GT1151_DRV""XPT2046_DRV:  用于800*480 横屏的触摸屏.""GT1151_DRV:   用于480*800 竖屏的触摸屏.""如果都不选择, 注释掉本 error 信息, 然后自定义: LCD_display_mode[]"#endif
#endif/*---------------------------------------------------------------------------* 函数名称：Hardware_Init* 功    能：硬件初始化* 入口参数：无* 返 回 值：无* 说明描述：把所有硬件的初始化都集中在这个函数里*-------------------------------------------------------------------------*/
void Hardware_Init(void)
{//暂无，后续将硬件的初始化都写在本函数中
}/*--------------------------------------------------------------------------* 函数名称：main* 功    能：主函数* 入口参数：主函数入口参数格式* 返 回 值：* 说明描述：把硬件和LVGL初始化以后，剩下的就交给FreeRTOS了*-------------------------------------------------------------------------*/
int main(int argc, char** argv)
{printk("\r\nLS1B200 + FreeRTOS + LVGL7\r\n");ls1x_drv_init();            /* BSP驱动初始化 */install_3th_libraries(); 	/* 第三方库初始化，包括LVGL */Hardware_Init();            /* 硬件初始化 */freertos_start();           /* 启动任务，开启调度 */return 0;
}

3.3 task_top.h 文件源码

该头文件的源码如代码清单2所示，按照笔者的规划，任务堆栈的大小以128（单位：字）为基数，任务优先级最高不超过8。因此，这两个参数以宏的形式进行了定义。另外，就是声明了一下上面提到 freertos_start() 函数。

//---------------------------------------------------------
// 代码清单2：task_top.h
//---------------------------------------------------------#ifndef _TASK_TOP_H
#define _TASK_TOP_H//---------------------------------------------------------
// 必要的宏定义
//---------------------------------------------------------
#define  STACK_SIZE    128      //任务堆栈大小（基数）
#define  MAX_PRIO      8        //任务最高优先级（暂定为8）//---------------------------------------------------------
// 函数声明
//---------------------------------------------------------
void freertos_start(void);#endif

3.4 task_top.c 文件源码

该文件的源码如代码清单3所示，大家可以对照上面的流程图和注释来阅读。freertos_start() 函数一旦执行，便启动了 start_task 任务，同时开启了 FreeRTOS 的任务调度，而 start_task 里又创建了优先级最高的 top_task 任务，在该任务中，部署了一个用于测试的开关组件，随后就保持着 LVGL 运行。

/************************************************************** 代码清单3：task_top.c** 文件描述：主任务和主界面** 作    者：老耿** 版    本：V1.0 @ 2024/08/17***********************************************************///-----------------------------------------------------------
// 必要的库头文件、LVGL头文件、BSP头文件、src头文件
//-----------------------------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"#include "lvgl.h"
#include "lv_port_disp.h"
#include "lv_port_indev.h"#include "bsp.h"#include "task_top.h"//-----------------------------------------------------------------
// 相关的任务句柄和任务函数
//-----------------------------------------------------------------
static TaskHandle_t StartTask_Handler;          //启动任务句柄
static void start_task(void *pvParameters);     //启动任务函数static TaskHandle_t TopTask_Handler;            //主任务句柄
static void top_task(void *pvParameters);       //主任务函数/*----------------------------------------------------------------* 函数名称：start_task* 功    能：启动任务* 入口参数：*pvParameters --- 传入参数（未用到）* 返 回 值：无* 说明描述：创建主任务即可*---------------------------------------------------------------*/
static void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();				//进入临界区//创建主界面任务xTaskCreate((TaskFunction_t )top_task,			//任务函数(const char*    )"top_task",		//任务名称(uint16_t       )STACK_SIZE,	    //任务堆栈大小(void*          )NULL,				//传给任务函数的参数(UBaseType_t    )MAX_PRIO,		    //任务优先级（最高）(TaskHandle_t*  )&TopTask_Handler);	//任务句柄vTaskDelete(StartTask_Handler);		//删除开始任务taskEXIT_CRITICAL();				//退出临界区
}/*------------------------------------------------------------------* 函数名称：top_task* 功    能：生成主界面的任务* 入口参数：*pvParameters --- 传入参数（未用到）* 返 回 值：无* 说明描述：要处理LVGL任务，需要定期在OS任务中调用lv_task_handler()*-----------------------------------------------------------------*/
static void top_task(void *pvParameters)
{//在屏幕中央部署一个开关，测试LVGL的运行lv_obj_t *sw = lv_switch_create(lv_scr_act(), NULL);lv_obj_set_width(sw, 80);lv_obj_set_height(sw, 50);lv_obj_align(sw, NULL, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);while(1){lv_task_handler();      //在主线程中定期调用LVGL任务处理器vTaskDelay(5);          //计时并不严格，大约5ms以保持系统响应}
}/*----------------------------------------------------------------* 函数名称：freertos_start* 功    能：FreeRTOS入口函数* 入口参数：无* 返 回 值：无* 说明描述：在该函数里创建启动任务，并开启任务调度*---------------------------------------------------------------*/
void freertos_start(void)
{xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,			//任务函数(const char*    )"start_task",          //任务名称(uint16_t       )STACK_SIZE,		    //任务堆栈大小(void*          )NULL,                  //传入给任务函数的参数(UBaseType_t    )MAX_PRIO-7,            //任务优先级（最低）(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   //任务句柄vTaskStartScheduler();      //开启任务调度
}