FreeRTOS 二值信号量 详解

目录

什么是信号量？

什么是二值信号量？

二值信号量相关 API 函数

1. 创建二值信号量

2. 释放二值信号量

3. 获取二值信号量

二值信号量实操

---

什么是信号量？

信号量（Semaphore），是在多任务环境下使用的一种机制，是可以用来保证两个或多个关键代 码段不被并发调用。

信号量这个名字，我们可以把它拆分来看，信号可以起到通知信号的作用，然后我们的量还可以 用来表示资源的数量，当我们的量只有0和1的时候，它就可以被称作二值信号量，只有两个状 态，当我们的那个量没有限制的时候，它就可以被称作为计数型信号量。

信号量也是队列的一种。

什么是二值信号量？

二值信号量其实就是一个长度为1，大小为零的队列，只有0和1两种状态，通常情况下，我们用 它来进行互斥访问或任务同步。

互斥访问：比如门跟钥匙，只有获取到钥匙才可以开门

任务同步：比如录完视频后才能看视频

二值信号量相关 API 函数

函数	描述
xSemaphoreCreateBinary()	使用动态方式创建二值信号量
xSemaphoreCreateBinaryStatic()	使用静态方式创建二值信号量
xSemaphoreGive()	释放信号量
xSemaphoreGiveFromISR()	在中断中释放信号量
xSemaphoreTake()	获取信号量
xSemaphoreTakeFromISR()	在中断中获取信号量

1. 创建二值信号量

SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateBinary( void )

参数：

• 无

返回值：

• 成功，返回对应二值信号量的句柄；
• 失败，返回 NULL 。

2. 释放二值信号量

BaseType_t xSemaphoreGive( SemaphoreHandle_t xSemaphore )

参数：

• xSemaphore：要释放的信号量句柄

返回值：

• 成功，返回 pdPASS ；
• 失败，返回 errQUEUE_FULL 。

3. 获取二值信号量

BaseType_t xSemaphoreTake( SemaphoreHandle_t xSemaphore,
                    TickType_t xTicksToWait );

参数：

• xSemaphore：要获取的信号量句柄
• xTicksToWait：超时时间，0 表示不超时，portMAX_DELAY表示卡死等待；

返回值：

• 成功，返回 pdPASS ；
• 失败，返回 errQUEUE_FULL 。

二值信号量实操

实验需求

创建一个二值信号量，按下 KEY1 则释放信号量，按下 KEY2 获取信号量。

1.打开CubeMX，将FreeRTOS移植到STM32F103C8T6，具体看我之前写过的文章

将FreeRTOS移植到STM32F103C8T6

2.然后创建两个任务用来放入和获取信号量

3.创建一个二值信号量，然后导出代码

4.进行代码编写：

freertos.c

void StartTaskGive(void const * argument)
{
  for(;;)
  {
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET)
		{
			osDelay(20);
			if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET)
			{                                               
				if(xSemaphoreGive(myBinarySem01Handle) == pdTRUE) 
					printf("二值信号量放入成功\r\n");
				else
					printf("二值信号量放入失败\r\n");
			}
			while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET);
		}
    osDelay(10);
  }
}


void StartTaskTake(void const * argument)
{
  for(;;)
  {
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET)
		{
			osDelay(20);
			if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET)
			{
                                // 0 表示不超时，portMAX_DELAY表示卡死等待      
				if(xSemaphoreTake(myBinarySem01Handle, portMAX_DELAY ) == pdTRUE) 
					printf("二值信号量获取成功\r\n");
				else
					printf("二值信号量获取失败\r\n");
			}
			while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET);
		}
    osDelay(10);
  }
}

5.打开串口调试助手，用CubeMX初始化后二值信号量已经先放入成功，所以可以直接获得