FreeRTOS 计数型信号量 详解

目录

什么是计数型信号量？

计数型信号量相关 API 函数

1. 创建计数型信号量

2. 释放二值信号量

3. 获取二值信号量

计数型信号量实操

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什么是计数型信号量？

计数型信号量相当于队列长度大于1 的队列，因此计数型信号量能够容纳多个资源，这在计数型信号量被创建的时候确定的。

使用计数型信号量可以解决多个任务之间的同步问题，例如控制对共享资源的访问和协调任务的执行顺序。

计数型信号量相关 API 函数

函数	描述
xSemaphoreCreateCounting()	使用动态方法创建计数型信号量
xSemaphoreCreateCountingStatic()	使用静态方法创建计数型信号量
uxSemaphoreGetCount()	获取信号量的计数值

1. 创建计数型信号量

SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting( UBaseType_t uxMaxCount,
                                            UBaseType_t uxInitialCount);

参数：

uxMaxCount：可以达到的最大计数值 uxInitialCount：创建信号量时分配给信号量的计数值

返回值：

成功，返回对应计数型信号量的句柄；

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 。
   

计数型信号量实操

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.然后创建两个任务和设置按键引脚为输入，通过按键来放入和获取信号量

3.使能计数信号量

4.创建一个计数信号量，设置最多存放3个信号量，导出代码

5.进行代码编写

freertos.c

void StartTaskKey1(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(myCountingSem01Handle) == pdTRUE) 
					printf("计数型信号量放入成功\r\n");
				else
					printf("计数型信号量放入失败\r\n");
			}
			while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET);
		}
    osDelay(10);
  }
}

void StartTaskKey2(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)
			{	
				if(xSemaphoreTake(myCountingSem01Handle,0) == pdTRUE) 
					printf("计数型信号量获取成功\r\n");
				else
					printf("计数型信号量获取失败\r\n");
			}
			while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1) == GPIO_PIN_RESET);
		}
    osDelay(10);
  }
}

6.编译烧录程序后打开串口助手（默认初始化已经放入3个信号量）