矩阵键盘翻转扫描时osdelay()函数卡顿导致程序无法正常运行

xiehaoran1996

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键盘的扫描部分程序如下，使用的是翻转扫描的方法，高四位分别为GPIOC的C3,C4,C5,C6端口，低四位分别是GPIOD的D13,D13,D14,D15端口。

扫描过程是：
1、将高四位端口设置为输入模式，然后上拉，低四位的端口设置为输出模式，写为低电平输出，然后读高四位的值，用high_bit记录；
2、然后然后将低四位端口设置为输入模式，然后上拉，高四位的端口设置为输出模式，写为低电平输出，然后读低四位的值，用low_bit记录；
3、将高四位high_bit与低四位low_bit做或运算，得到8位的值，对应不同按键被按下的键值。

问题：
1、使用了freertos代码，在扫描程序中，使用osdelay()函数，程序会卡死osdelay()那一步中。但是使用stm32cubeide调试，单步运转程序正常，又不会出问题。
2、在KeyScanTask中使用printf函数，能够打印一次程序就停止了。
3、不适用osdelay()函数，使用hal_delay()做延时，程序又能正常执行。但是hal_delay()占用资源，在复杂系统中不便使用。
4、BoardScan()中的delay_us()函数是使用  __NOP();  实现的，这个仅做个延时。同样换用hal_delay(1);也没有问题。
5、修改osdelay()函数，在stat = osOK 之后加入一句 printf("osStatus  is %#4x .\r\n", stat); ，osdelay()又变正常，而且程序能够正常运行。

求问为什么会出现osdelay()函数卡死的问题，是什么原因导致的？（目前怀疑是直接对寄存器操作导致了系统紊乱，但是模拟spi通讯过程也是有这样的操作过程的。。。）

头文件

1. // "matrixkeypad.h"

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扫描程序

1. <blockquote>// "matrixkeypad.c"

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按键任务

1. void StartKeyScanTask(void *argument) {
   
2.     /* USER CODE BEGIN StartKeyScanTask */
   
3.     uint8_t key_flag = 0x00;
   
4.     osStatus_t stat;
   
5.     /* Infinite loop */
   
6.     for (;;) {
   
7.         key_flag = BoardScan();
   
8. //        printf("key_flag is %#04x. \r\n", key_flag);
   
9.         switch (key_flag) {
   
10.             case 0xff:HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, 0x1fe, GPIO_PIN_SET);break;
    
11.             case 0x88:HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, LED1_Pin);break;
    
12.             case 0x48:HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, LED2_Pin);break;
    
13.             case 0x28:HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, LED3_Pin);break;
    
14.             case 0x18:HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, LED4_Pin);break;

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xiehaoran1996

代码中带了空格好像就漏掉了后面的，重新贴上
c文件

1. #include "matrixkeypad.h"
   
2. volatile uint8_t bit_flag = 0x00;
   
3. uint8_t BoardScan(void) {
   
4.     uint8_t high_bit = 0xf0, low_bit = 0x0f;
   
5. //    High_Bit_Scan_Init();
   
6. LOW_PORT_OUT();
   
7.     HIGH_PORT_IN();
   
8.     HIGH_PORT_PULLUP();
   
9.     HAL_GPIO_WritePin(LOW_PORT_C, LOW_PORT_PIN, GPIO_PIN_RESET);
   
10. delay_times();
    
11.     high_bit = ((uint8_t) (HIGH_PORT_R->IDR & HIGH_PORT_PIN) << 2) & 0xf0;
    
12. //    high_bit = (uint8_t) ((HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H4_Pin) << 7) |
    
13. //                          (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H3_Pin) << 6) |
    
14. //                          (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H2_Pin) << 5) |
    
15. //                          (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H1_Pin) << 4)) & 0xf0;
    
16. //    printf("high_bit is ok! high_bit is %#04x. \r\n", high_bit);
    
17. if (high_bit != 0xf0) {
    
18.         delay_times();
    
19.         high_bit = ((uint8_t) (HIGH_PORT_R->IDR & HIGH_PORT_PIN) << 2) & 0xf0;
    
20. //        high_bit = (uint8_t) ((HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H4_Pin) << 7) |
    
21. //                              (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H3_Pin) << 6) |
    
22. //                              (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H2_Pin) << 5) |
    
23. //                              (HAL_GPIO_ReadPin(HIGH_PORT_R, H1_Pin) << 4)) & 0xf0;
    
24. //        printf("high_bit is ok! high_bit is %#04x. \r\n", high_bit);
    
25.         if (high_bit != 0xf0) {
    
26. //            Low_Bit_Scan_Init();
    
27.             HIGH_PORT_OUT();
    
28.             LOW_PORT_IN();
    
29.             LOW_PORT_PULLUP();
    
30.             HAL_GPIO_WritePin(HIGH_PORT_R, HIGH_PORT_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    
31. delay_times();
    
32.             low_bit = (uint8_t) ((LOW_PORT_C->IDR & LOW_PORT_PIN) >> 12) & 0x0f;
    
33. //            low_bit = (uint8_t) ((HAL_GPIO_ReadPin(LOW_PORT_C, L4_Pin) << 3) |
    
34. //                                 (HAL_GPIO_ReadPin(LOW_PORT_C, L3_Pin) << 2) |
    
35. //                                 (HAL_GPIO_ReadPin(LOW_PORT_C, L2_Pin) << 1) |
    
36. //                                 (HAL_GPIO_ReadPin(LOW_PORT_C, L1_Pin) << 0)) & 0x0f;
    
37. //            printf("low_bit is ok! low_bit is %#04x. \r\n", low_bit);
    
38.             bit_flag = high_bit | low_bit;
    
39.         }
    
40.     }
    
41.     delay_times();
    
42. //    __ASM volatile ("NOP");
    
43. //    printf("bit_flag is ok! bit_flag is %#04x. \r\n", (uint8_t) ~bit_flag);
    
44.     return (uint8_t) ~bit_flag;
    
45. }
    
46. void delay_times(void) {
    
47.     osDelay(1);
    
48. //    HAL_Delay(1);
    
49. }

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.h文件

1. #ifndef __MATRIXKEYPAD_H__
   
2. #define __MATRIXKEYPAD_H__
   
3. #include "main.h"
   
4. #include "gpio.h"
   
5. #include "retarget.h"
   
6. #include "cmsis_os2.h"
   
7. #define HIGH_PORT_R GPIOC
   
8. #define LOW_PORT_C  GPIOD

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task代码

1. void StartKeyScanTask(void *argument) {
   
2.     /* USER CODE BEGIN StartKeyScanTask */
   
3.     uint8_t last_key_flag = 0x00;
   
4.     /* Infinite loop */
   
5.     for (;;) {
   
6.         uint8_t temp_key_flag = BoardScan();
   
7. #if (TSAK_NOTIFICATION == 1)
   
8.         // 任务通知版本，可以使用 任务通知功能 直接进行任务间传输，不需要全局变量。
   
9.         if (temp_key_flag != last_key_flag) {
   
10.             printf("key_flag is %#04x. \r\n", temp_key_flag);
    
11.             xTaskGenericNotify(LedTaskHandle, temp_key_flag, eSetValueWithOverwrite, NULL);
    
12.             last_key_flag = temp_key_flag;
    
13.         }
    
14. #else
    
15.         // 使用全局变量key_flag版本，非任务通知
    
16.         if (temp_key_flag != key_flag) {
    
17.             printf("key_flag is %#04x. \r\n", temp_key_flag);
    
18.             key_flag = temp_key_flag;
    
19.         }
    
20. #endif
    
21.         osDelay(100);
    
22.     }
    
23.     /* USER CODE END StartKeyScanTask */
    
24. }

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重贴代码与之前代码相同，不过是新建了一个工程后测试的，hal_delay()函数和osdelay()函数做延时运行均变得正常了，hal_delay()的定时器由TIM1换成了TIM10，其他配置均相同。
放这里分享用吧， 具体原因还是不明，非常奇怪。

霸王猫

osdelay()函数 是什么的干活，是操作系统自身提供的延时API函数吗？

xiehaoran1996

霸王猫 发表于 2022-11-16 19:45
osdelay()函数 是什么的干活，是操作系统自身提供的延时API函数吗？

是的，使用stm32cube生成的freertos项目时，自带的延时函数，和vtaskdelay()是一样的，多了层st的封装。