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

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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

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