一。信號量的概念與應用

信號量定義

FreeRTOS信號量介紹

FreeRTOS信號量工作原理

1.信號量的定義

? ? ? ? 多任務環(huán)境下使用，用來協(xié)調多個任務正確合理使用臨界資源。

2.FreeRTOS信號量介紹

????????Semaphore包括Binary，Count，Mutex；

? ? ? ? Mutex包括RecursiveMutex，Mutex。

3.FreeRTOS信號量工作原理

? ? ? ? 任務1在運行時，使用了一個臨界資源，他發(fā)送一個二值信號量同步信號，表示占用資源，任務2來運行時，發(fā)現(xiàn)有任務占用資源（信號量同步信號），所以堵塞任務，等待下資源的釋放。

二。二值信號量函數(shù)的應用

1.功能需求

1、修改按鍵功能

2、當按鍵按下觸發(fā)打印一次CPU利用率

3、使用二值信號量實現(xiàn)按鍵與任務間同步

2.API詳解

（1）xSemaphoreCreateBinary()創(chuàng)建二值信號量

（2）xSemaphoreGive()任務間釋放信號量

?（3）xSemaphoreGiveFromISR()任務間釋放信號量

?（4）xSemaphoreTake()任務間獲取信號量 semphr.h

?（5）xSemaphoreTakeFromISR()中斷獲取信號量

?3.任務實現(xiàn)

1.創(chuàng)建二值信號量

2.在任務中獲取信號量

3.在中斷中發(fā)送信號量

?3.1Cubemx創(chuàng)建工程（在上一個基礎上queue隊列）

（1）在FREERTOS中創(chuàng)建二值信號量

二值信號量在FREERTOS的初始化的時候就會創(chuàng)建（返回信號量的句柄）

3.2 步驟：

（1）把FREERTOS.c中的二值信號量聲明外接到GPIO.c中（GPIO.c中有按鍵按下的GPIO中斷處理）

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "main.h"
#include "cmsis_os.h"extern osSemaphoreId CpuPrintBinarySemHandle;

（2）在GPIO.c中的按鍵中斷回調函數(shù)中加入任務釋放信號量函數(shù)?

xSemaphoreGiveFromISR(CpuPrintBinarySemHandle,NULL);

（3）FREERTOS.c中的串口輸出的主函數(shù)中

if(xSemaphoreTake(CpuPrintBinarySemHandle,portMAX_DELAY) == pdPASS){

結果

????????復位直接打印程序的cpu利用率，由于沒有運行就輸出，所以只能打印printf，字符串沒有東西，按key3釋放信號量，這個時候主函數(shù)中接受到有信號量，所以再次運行。

三。技術信號量函數(shù)的應用

功能分析

API詳解

功能實現(xiàn)

1.功能分析

1、修改按鍵功能，模擬停車位出入功能

2、當按鍵K3按下獲取車位

3、當按鍵K4按下釋放車位

2.API講解

xSemaphoreCreateCounting()

?uxSemaphoreGetCount()

3.功能實現(xiàn)

1.按鍵k4初始化

2.創(chuàng)建技術信號量

3.k3按下獲取停車位

4.按下釋放停車位

1.cubemx創(chuàng)建工程

（1）Key4（PF11）初始配置，中斷配置

?（2）FREERTOS中使能以下后，才可以添加計數(shù)信號量

?（3）創(chuàng)建計數(shù)信號量（初始化為4）

?2.步驟：

（1）在FREERTOS.c中有設置的計數(shù)信號量，extern設置到GPIO.c中

extern osSemaphoreId KeyCountingSemHandle;

（2）GPIO.c的中斷回調函數(shù)中，Give為釋放信號量，Take為使用信號量，Key3為釋放，Key為使用。

《獲取》

《釋放》

?

//key3中
if(xSemaphoreTakeFromISR(KeyCountingSemHandle,NULL)==pdPASS){printf("Take success\n");
}else{printf("Take fail\n");
}

//key4中
if(xSemaphoreGiveFromISR(KeyCountingSemHandle,NULL)==pdPASS){printf("Give success\n");
}else{printf("Give fail\n");
}

結果：

按Key3為開走車，Key為停車

四。信號量實現(xiàn)原理

1.信號量創(chuàng)建刪除

?

2.信號量釋放

?

3.信號量獲取

?