2. 多线程协作

任务目标

在ThreadX实时操作系统中创建两个线程，分别控制LED闪烁与蜂鸣器鸣响，通过时间片轮转调度使两个任务交替执行，演示RTOS多线程协作的基本机制。

硬件与依赖

• MCU：STM32F103系列（或其他Cortex-M3/M4内核MCU）
• ThreadX内核源码（已移植至目标平台）
• 开发板自带LED（接PA1）与有源蜂鸣器（接PA2），低电平有效

核心实现

#include "tx_api.h"

/* 线程控制块与栈 */
TX_THREAD led_thread;
TX_THREAD buzzer_thread;
static uint8_t led_stack[512];
static uint8_t buzzer_stack[512];

/* GPIO初始化（寄存器方式，适配STM32F103） */
static void gpio_init(void)
{
    /* 使能GPIOA时钟 */
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    /* PA1、PA2推挽输出，50MHz */
    GPIOA->CRL = (GPIOA->CRL & ~(0xFF << 4)) | (0x33 << 4);
    /* 初始关闭LED与蜂鸣器 */
    GPIOA->BRR = (1 << 1) | (1 << 2);
}

/* LED线程：每200ms翻转一次 */
static void led_thread_entry(ULONG arg)
{
    (void)arg;
    while (1) {
        GPIOA->ODR ^= (1 << 1);          /* 翻转PA1 */
        tx_thread_sleep(20);              /* 延时200ms（1 tick=10ms） */
    }
}

/* 蜂鸣器线程：每500ms翻转一次 */
static void buzzer_thread_entry(ULONG arg)
{
    (void)arg;
    while (1) {
        GPIOA->ODR ^= (1 << 2);          /* 翻转PA2 */
        tx_thread_sleep(50);              /* 延时500ms */
    }
}

/* 应用初始化 */
void app_main(void)
{
    /* 创建两个线程，优先级相同，时间片各5个tick */
    tx_kernel_enter();
}

void tx_application_define(void *first_unused_memory)
{
    (void)first_unused_memory;

    gpio_init();

    tx_thread_create(&led_thread, "LED", led_thread_entry, 0,
                     led_stack, sizeof(led_stack),
                     15, 15, 5, TX_AUTO_START);

    tx_thread_create(&buzzer_thread, "BUZZER", buzzer_thread_entry, 0,
                     buzzer_stack, sizeof(buzzer_stack),
                     15, 15, 5, TX_AUTO_START);
}

编译与运行

1. 将上述代码加入ThreadX BSP工程，确保 tx_api.h 与内核库已正确链接。
2. 配置系统时钟节拍为10ms（TX_TIMER_TICKS_PER_SECOND 设为100）。
3. 编译烧录后，复位运行。

验证方法

• 现象观察：LED以约200ms间隔闪烁，蜂鸣器以约500ms间隔鸣响，两者互不阻塞。
• 调度验证：两个线程优先级相同（均为15），时间片为5个tick（50ms）。在调试器中暂停内核，查看 tx_thread_current_ptr 指向的线程会交替变化，证明时间片轮转调度生效。
• 通过条件：LED与蜂鸣器按各自周期独立工作，且任一线程进入死循环（如删除延时）不影响另一线程运行，即证明多线程协作成功。

关键说明

两个线程优先级相同，ThreadX将以时间片轮转方式调度：每个线程运行5个tick（50ms）后自动切换到另一个就绪线程。若将优先级设为不同值，则高优先级线程将抢占低优先级线程，时间片仅在相同优先级间生效。本案例使用寄存器直接操作GPIO以保持代码最小化，实际工程中可替换为HAL库函数。