FreeRTOS 计数型信号量

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 

计数型信号量适用场合：

• 事件计数：当每次事件发生后，在事件处理函数中释放计数型信号量（计数值+1），其他任务 会获取计数型信号量（计数值-1） ，这种场合一般在创建时将初始计数值设置为 0
• 资源管理：信号量表示有效的资源数目。任务必须先获取信号量（信号量计数值-1 ）才能获取资源控制权。当计数值减为零时表示没有的资源。当任务使用完资源后，必须释放信号量（信号量计数值+1）。信号量创建时计数值应等于最大资源数目

计数型信号量相关API函数 

 使用计数型信号量的过程：创建计数型信号量 释放信号量  获取信号量

计数型信号量创建API函数

此函数用于创建一个计数型信号量 。

#define xSemaphoreCreateCounting     ( uxMaxCount  ,  uxInitialCount)   		\		            
        xQueueCreateCountingSemaphore((uxMaxCount) , (uxInitialCount)) 

获取信号量的计数值API函数

 此函数用于获取信号量当前计数值大小。

#define uxSemaphoreGetCount   (  xSemaphore   ) 					\		 
        uxQueueMessagesWaiting(( QueueHandle_t) (xSemaphore))

计数型信号量实验

实验目的：学习 FreeRTOS 的计数型信号量相关API函数的使用

实验设计：将设计三个任务：start_task、task1、task2

三个任务的功能如下：

• start_task：用来创建其他的2个任务
• task1：用于按键扫描，当检测到按键KEY0被按下时，释放计数型信号量
• task2：每过一秒获取一次计数型信号量，当成功获取后打印信号量计数值

void freertos_demo(void)
{

    
    xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            /* 任务函数 */
                (const char*    )"start_task",          /* 任务名称 */
                (uint16_t       )START_STK_SIZE,        /* 任务堆栈大小 */
                (void*          )NULL,                  /* 传入给任务函数的参数 */
                (UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       /* 任务优先级 */
                (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   /* 任务句柄 */
    vTaskStartScheduler();
}

SemaphoreHandle_t CountSemaphore;           /* 计数型信号量 */
void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();           /* 进入临界区 */
    /* 创建计数型信号量 */
    CountSemaphore = xSemaphoreCreateCounting((UBaseType_t  )255,/* 计数型信号量最大值 */
                                              (UBaseType_t  )0); /* 计数型信号量初始值 */
	if(CountSemaphore != NULL)
	{
		printf("计数型信号量创建成功\r\n");
	}
    /* 创建任务1 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t )task1,
                (const char*    )"task1",
                (uint16_t       )TASK1_STK_SIZE,
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )TASK1_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&Task1Task_Handler);
    /* 创建任务2 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t )task2,
                (const char*    )"task2",
                (uint16_t       )TASK2_STK_SIZE,
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )TASK2_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&Task2Task_Handler);
    vTaskDelete(StartTask_Handler); /* 删除开始任务 */
    taskEXIT_CRITICAL();            /* 退出临界区 */
}


void task1(void *pvParameters)
{
    uint8_t     key   = 0;
    BaseType_t respond;
	
    while (1)
    {
        key = key_scan(0);
        
        if(key == KEY0_PRES)
		{
			respond = xSemaphoreGive(CountSemaphore);        /* 释放计数型信号量 */
			if(respond == pdTRUE)
			{
				printf("释放计数型信号量成功\r\n");
			}
			else printf("释放计数型信号量失败\r\n");
            			
		}
        vTaskDelay(10);
    }
}


void task2(void *pvParameters)
{
    UBaseType_t semaphore_val   = 0;
    BaseType_t respond;
    while (1)
    {
        respond = xSemaphoreTake(CountSemaphore, portMAX_DELAY); /* 获取计数型信号量 */
        if(respond == pdTRUE)
		{
			printf("获取计数型信号量成功\r\n");
		}
		else printf("获取计数型信号量失败\r\n");       
        semaphore_val = uxSemaphoreGetCount(CountSemaphore);/* 获取计数型信号量资源数 */
        printf("获取计数型信号量资源数为：%ld\r\n",semaphore_val);
        vTaskDelay(1000);
    }
}

         造成上图的原因是 任务调度。本次实验仅涉及普通演示，如果想要深究可以看下面这篇，能解惑。

FreeRTOS 任务调度_freertos 调度-CSDN博客