RT-Thread操作系统实验：信号量实现按键检测

"该资源是一个关于使用RT-Thread操作系统在STM32微控制器上通过信号量实现按键轮询检测的实验教程。实验旨在教授如何利用信号量进行线程同步，以及如何通过轮询方法检测按键状态。实验使用RealTouch评估板，并涉及到串口3和多个按键IO口。在rtconfig.h配置文件中，需要开启RT_USING_SEMAPHORE、RT_USING_HEAP和RT_USING_CONSOLE等选项以支持信号量和控制台输出。主程序在应用程序初始化阶段配置按键GPIO口为输入并设置为浮空模式，当按键按下时，GPIO口电平会变为高。" 实验详细说明: 1. **信号量**：信号量是一种同步机制，用于在多线程环境下控制对共享资源的访问。在本实验中，信号量被用来在检测到按键按下时通知另一个线程。当按键被按下，信号量的值会增加，而等待该信号量的线程可以获取并使用它，表明可以执行相应的处理动作，如打印按键信息。 2. **轮询检测**：轮询是一种不断检查输入设备状态的方法，以检测是否有按键被按下。在RT-Thread中，一个线程会定期扫描所有按键的GPIO口，检查它们的电平变化。如果检测到按键按下（GPIO口电平为高），则会发布一个信号量。 3. **RT-Thread操作系统**：RT-Thread是一个开源的实时操作系统，适用于多种嵌入式平台，包括STM32。它提供了丰富的内核服务，如线程管理、信号量、互斥锁、邮箱、消息队列等，为开发者提供了强大的并发和同步机制。 4. **STM32微控制器**：STM32是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一系列基于ARM Cortex-M内核的微控制器，广泛应用于嵌入式系统中。在本实验中，STM32被用来处理按键输入和信号量操作。 5. **硬件配置**：实验使用RealTouch评估板，该板载有串口3用于输出和多个按键IO口。在初始化阶段，按键的GPIO口被配置为输入，并且设置为浮空模式，这意味着在没有外部信号（按键按下）时，它们的电平是不确定的，这使得能通过检测电平变化来识别按键事件。 6. **源程序结构**：实验的源代码包含了两个主要部分，一是按键检测线程，负责轮询按键状态并发布信号量；二是按键处理线程，它等待并获取信号量，当获取到时，表明有按键按下，然后打印按键信息。 7. **系统依赖**：为了使实验正常工作，需要在`rtconfig.h`配置文件中开启相应的宏定义，包括RT_USING_SEMAPHORE以使用信号量，RT_USING_HEAP以创建动态信号量（如果需要），以及RT_USING_CONSOLE以便通过rt_kprintf向串口发送输出。 8. **初始化代码**：在`application.c`中的初始化代码中，按键的GPIO端口被配置为输入，使用`GPIO_InitStructure`结构体设置GPIO的工作模式，然后调用`GPIO_Init`函数完成初始化。 通过这个实验，学习者不仅能够理解信号量在多线程同步中的应用，还能掌握RT-Thread操作系统的基本使用，以及在STM32平台上进行硬件交互的方法。