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2.FreeRTOS计数型信号量
2.1.计数型信号量简介 计数型信号量也叫做数值信号量,相当于数值大于1的队列,用户不需要关心其中存储了什么数据,只需要关心是否为空即可,其主要用于事件计数和资源管理。 2.1.1事件计数 在这个场合中,每次事件发生的时候就在事件处理函数中释放信号量(增加信号量的计数 值),其他任务会获取信号量(信号量计数值减一,信号量值就是队列结构体成员变量 uxMessagesWaiting)来处理事件。在这种场合中创建的计数型信号量初始计数值为 0。 2.1.2资源管理 在这个场合中,信号量值代表当前资源的可用数量,比如房间内当前剩余的座位数量。 一个任务要想获得资源的使用权,首先必须获取信号量,信号量获取成功以后信号量值就会减一。当信号量值为 0 的时候说明没有资源了。当一个任务使用完资源以后一定要释放信号量,释放信号量以后信号量值会加一。在这个场合中创建的计数型信号量初始值应该是资源的数量,比如房间内一共有 50 个座位,那么创建信号量的时候信号量值就应该初始化为 50。 2.2.计数型信号量函数 2.2.1 创建信号量 同二值信号量一样,若想使用,必须先要创建信号量,在新版FreeRTOS中,一般使用xSemaphoreCreateCounting()函数动态创建计数型信号量。此函数是个宏,其函数原型如下: SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting(UBaseType_t uxMaxCount, UBaseType_t uxInitialCount) 参数: uxMaxCount:信号量最大计数值,当信号量值等于此值时释放信号量就会失败 uxInitialCount:计数信号量初始值 返回值: NULL:计数型信号量创建失败 其他值:创建成功的计数型信号量的句柄 2.2.2 释放信号量 释放信号量的函数与二值信号量相同,具体请参考FreeRTOS二值信号量章节。 2.2.3获取信号量 获取信号量的函数与二值信号量相同,具体请参考FreeRTOS二值信号量章节。 2.3.操作实验 2.3.1实验设计 计数型信号量一般用于事件计数与资源管理,在本节实验中,通过扫描按键,当按键按下时实现信号量的释放与获取,可以通过串口来显示信号量的数值。 任务及其功能如下: StartTask02():扫描KEY1键,当按键按下时,进行信号量释放,顺便获取信号量数值,通过串口输出显示。 StartDefaultTask():扫描KEY2键,当按键按下时,进行获取信号量,顺便获取信号量数值,同样通过串口输出显示。 正常情况下,每释放一次信号量,信号量数值加1,当获取到以后,数值减1。 2.3.2实验过程与分析 首先,根据之前几章内容配置好KEY、UART4,其中将KEY设置为GPIO_input,按照上一节配置“FREERTOS”,完成后生成代码。 在StartDefaultTask() 与StartTask02()中添加代码如下。 可参考12.3.2章节进行导入已有工程,工程存放路径【华清远见-FS-MP1A开发资料 2-程序源码ARM体系结构与接口技术FreeRTOS2_MP1A-FreeRTOS-COUNT】 实验结果如图所示 当按下KEY1键时,信号量释放,信号量会加1,此时按下KEY2键时,获取到信号量以后,信号量的数量减1。 |
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