Raspberry Pi 2 で複数桁の7セグLED制御(2)　マルチスレッド化

以前、Raspberry Pi 2 で複数桁の7セグLED制御 を実行しましたが、この処理はメイン処理系でLED表示を無限ループさせていました。しかし、これでは7セグLEDを表示している場合に他の処理ができなかったり、逆に他の処理をしている際にLEDの表示が止まるという感じで少々不便でしたね。

そこで今回はそのLED表示部分をマルチスレッド化して別処理にしてみたいと思います。

注意

上記の記事の応用編なのでその記事を先に読んでください。
なお、最後のソースコードのGPIOポートは当方の事情によりLEDの接続ポートが変わっております。ご注意ください。

なお、この記事では作成した実機通りのピン配列にしていますが。後になってGPIOの「８・９」番ポートに何かが接続されていると、Raspberry Piが起動しない（シリアル通信をしようとして失敗する？）という現象が発生しましたので。LED_1・LED_2は別のポートを使ったほうがいいかもしれません。（２つずらして１０・１１・１２を使えば問題ありません。）

接続

元記事の通りですが、今回GPIOポートを変更しました。

変更前

// LEDポート設定（GPIO.x）
#define LED_A 29
#define LED_B 28
#define LED_C 27
#define LED_D 26
#define LED_E 25
#define LED_F 24
#define LED_G 23
#define LED_P 22
 
#define LED_1 1 // 1桁目
#define LED_2 2 // 2桁目
#define LED_3 3 // 3桁目
 

変更後

// LEDポート設定（GPIO.x）
#define LED_A 0
#define LED_B 1
#define LED_C 2
#define LED_D 3
#define LED_E 4
#define LED_F 5
#define LED_G 6
#define LED_P 7
 
#define LED_1 8
#define LED_2 9
#define LED_3 10

変更理由

この配列だと、LED表示制御に digitalWriteByteコマンドが利用できるためです。
（使ってませんが。）

コーディング

まずは必要なライブラリをインクルードします。

#include <pthread.h> // マルチスレッド化

次に、マルチスレッド化する命令を抜き出します。
今回は数字を表示するための命令を抜き出しました。

void* LED_SND(void* args){
 for(;;){
 int n=num,n1=0,n2=0,n3=0;
 n3 = (n%10);n/=10;
 n2 = (n%10);n/=10;
 n1 = (n%10);n/=10;
 
if (num < 100) n1=17;
 if (num < 10 ) n2=17;
 
 LED_SET(n1,0,1);
 delay(2);
 LED_SET(n2,0,2);
 delay(2);
 LED_SET(n3,1,3);
 delay(2);
 }}

※この関数は実際に使用する前に記述しないとエラーになります。

void main(){ hogehoge関数でスレッドを作成 }
void hogehoge(){ 何らかの処理 }
↑コンパイルエラーが出る
↓正しい記述方法
void hogehoge(){ 何らかの処理 }
void main(){ hogehoge関数でスレッドを作成 }

num変数をグローバル変数として定義します。（関数外にint num;を記述するだけ）

#define LED_3 10
 
int num;　←例えばこんなかんじに
 
void* LED_SND(void* args){　←変数

main変数にて上記関数をスレッド化

pthread_t led_th;
pthread_create(&led_th,NULL,LED_SND,(void *)NULL);

これで後はnum変数の数値を変えるだけでLEDの表示が変更され、LEDを表示していてもメイン処理がLED表示に邪魔されなくなりました。

以下、numを1000まで順に表示していくコードを貼り付けておきます。

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h> // マルチスレッド化
 
// LEDポート設定（GPIO.x）
#define LED_A 0
#define LED_B 1
#define LED_C 2
#define LED_D 3
#define LED_E 4
#define LED_F 5
#define LED_G 6
#define LED_P 7
#define LED_1 8
#define LED_2 9
#define LED_3 10
 
 
int num;
 
 
void* LED_SND(void* args){
 
 
 for(;;){
 
 int n=num,n1=0,n2=0,n3=0;
 n3 = (n%10);n/=10;
 n2 = (n%10);n/=10;
 n1 = (n%10);n/=10;
 
 if (num < 100) n1=17;
 if (num < 10 ) n2=17;
 
 LED_SET(n1,0,1);
 delay(2);
 LED_SET(n2,0,2);
 delay(2);
 LED_SET(n3,1,3);
 delay(2);
 }
 
 
 }
 
 
int main(void){
 
 
 wiringPiSetup();
 
 pinMode(LED_A,OUTPUT);
 pinMode(LED_B,OUTPUT);
 pinMode(LED_C,OUTPUT);
 pinMode(LED_D,OUTPUT);
 pinMode(LED_E,OUTPUT);
 pinMode(LED_F,OUTPUT);
 pinMode(LED_G,OUTPUT);
 pinMode(LED_P,OUTPUT);
 pinMode(LED_1,OUTPUT);
 pinMode(LED_2,OUTPUT);
 pinMode(LED_3,OUTPUT);
 
 LED_SET(3,0,1);
 delay(200);
 LED_SET(9,0,2);
 delay(200);
 LED_SET(6,0,3);
 delay(200);
 LED_SET(8,0,1);
 delay(200);
 LED_SET(7,0,2);
 delay(1000);
 
 pthread_t led_th;
 pthread_create(&led_th,NULL,LED_SND,(void *)NULL);
 
 time_t timer;struct tm *local;struct tm *utc;
 
 for(;;){
 num++;
 delay(300);
 if(num==1000)num=0;
 }
 
 
}
 
 
 
 
 
int LED_SET(int num,int dot,int keta){
 // セグメント定義
 int seg[18][7] ={{1,1,1,1,1,1,0}, // 0
 {0,1,1,0,0,0,0}, // 1
 {1,1,0,1,1,0,1}, // 2
 {1,1,1,1,0,0,1}, // 3
 {0,1,1,0,0,1,1}, // 4
 {1,0,1,1,0,1,1}, // 5
 {1,0,1,1,1,1,1}, // 6
 {1,1,1,0,0,0,0}, // 7
 {1,1,1,1,1,1,1}, // 8
 {1,1,1,1,0,1,1}, // 9
 {1,1,1,0,1,1,1}, // A
 {0,0,1,1,1,1,1}, // B(b)
 {0,0,0,1,1,0,1}, // C(c)
 {0,1,1,1,1,0,1}, // D(d)
 {1,0,0,1,1,1,1}, // E
 {1,0,0,0,1,1,1}, // F
 {0,0,0,0,0,0,1}, // -
 {0,0,0,0,0,0,0}};// Blank
 
 digitalWrite(LED_1,0);
 digitalWrite(LED_2,0);
 digitalWrite(LED_3,0);
 
 if(keta==1){digitalWrite(LED_1,1);}
 if(keta==2){digitalWrite(LED_2,1);}
 if(keta==3){digitalWrite(LED_3,1);}
 
 digitalWrite(LED_A,seg[num][0]);
 digitalWrite(LED_B,seg[num][1]);
 digitalWrite(LED_C,seg[num][2]);
 digitalWrite(LED_D,seg[num][3]);
 digitalWrite(LED_E,seg[num][4]);
 digitalWrite(LED_F,seg[num][5]);
 digitalWrite(LED_G,seg[num][6]);
 digitalWrite(LED_P,dot);
 
 }