本文介绍一套基于FreeRTOS的综合代码实例，目标是通过模块化的编程方式实现对多种硬件功能的管理。该实例沿用《FreeRTOS综合代码实例-OLED版本》的框架，重点改进为TFT LCD显示，同时保留了多级菜单的实现。项目链接：FreeRTOS综合代码实例: 通过模块化的编程方式实现对多种硬件功能的管理,实现多级菜单设计 (gitee.com)https://gitee.com/qiu-mingxuan/FreeRTOS-composite-code-example

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代码背景与目标

1. 模块化设计：
   每个任务专注于管理一个硬件模块，代码结构清晰易维护。
2. 多级菜单支持：
   实现了基于TFT LCD的多级菜单显示和交互功能，方便用户快速访问各种硬件功能。
3. 兼容性与扩展性：
   本代码框架具有良好的扩展性，用户可在此基础上快速增加新的功能模块。

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菜单设计

菜单功能分为两页，具体内容如下：

• 菜单第1页：

  • RTC（已实现）
  • FaceID（未实现）
  • TouchID（未实现）
  • 心率血氧（未实现）
  • DHT11（已实现）

• 菜单第2页：

  • Light（未实现）
  • Battery（未实现）
  • Camera（未实现）
  • RFID（未实现）
  • Storage（未实现）

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实现展示

 

操作说明

1. 按键功能：

   • 按键1、按键2：菜单项选择
   • 按键3：进入菜单项
   • 按键4：退出菜单项

2. 旋钮式选择：使用可调电阻模拟旋钮选择菜单项，类似于iPod的操作体验。

3. 蜂鸣器提示：执行操作时，通过蜂鸣器发出提示音（嘀声）。

4. 自动熄屏：无操作一段时间后，屏幕会自动熄灭，按任意按键唤醒。

5. 多级菜单访问：支持菜单项的多级嵌套访问。

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关键模块与实现

1. 任务管理

核心任务app_task_menu位于main.c文件中，主要负责菜单项的选择、进入和退出管理，同时实现光标的移动显示功能。

2. 菜单显示

菜单显示的核心函数menu_show位于menu.c文件中，主要功能包括：

• 图标显示：为每个菜单项配备相应的图标，便于识别。
• 文本显示：显示菜单项对应的功能描述。

3. 菜单数据结构

菜单项的数据结构类型为menu_t，定义在menu.h文件中。它采用链式存储方式，支持以下层级关系：

• 左/右菜单（水平切换）
• 父/子菜单（垂直嵌套）

4. LCD访问保护

为确保多任务环境下对TFT LCD的安全访问，定义了关键宏LCD_SAFE（位于includes.h文件）。启用该宏后，通过互斥锁保护LCD的访问操作，防止资源争用导致的显示异常。

5. 调试信息输出

通过宏DEBUG_PRINTF_EN（位于includes.h文件）使能调试信息的输出，便于通过串口监测程序运行状态。

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代码亮点

1. 模块化任务设计
   每个硬件模块对应一个任务，任务之间互不干扰。用户可通过添加新任务快速集成新的硬件功能。

2. 高效菜单交互
   菜单交互设计简洁直观，支持多种输入方式（按键、旋钮等），并通过蜂鸣器提示反馈操作结果。

3. 资源保护机制
   LCD访问采用互斥锁机制，确保在多任务环境下资源访问的安全性。

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结语

本实例展示了如何基于FreeRTOS实现模块化的任务管理和多级菜单功能，适合开发者学习和参考。