二進制信號量和互斥量非常相似,但確實有一些細微的區(qū)別?;コ怏w包含優(yōu)先級繼承機制,而二進制信號量沒有。這使得二進制信號量成為實現(xiàn)同步(任務之間或任務與中斷之間)的更好選擇,互斥體成為實現(xiàn)簡單互斥的更好選擇。
使用互斥信號量時,需要在FreeRTOSConfig.h中加入配置代碼
//使用互斥信號量
#define configUSE_MUTEXES 1
創(chuàng)建互斥信號量
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateMutex( void );
返回值:
NULL:創(chuàng)建信號量失敗,因為FreeRTOS堆棧不足。
其它值:信號量創(chuàng)建成功。這個返回值存儲著信號量句柄。
釋放和獲取API函數(shù)請看二值信號量那篇推文
實驗小例程
#include "stm32f10x.h"
#include
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "semphr.h"
//毫秒級的延時
void Delay_Ms(u16 time)
{
u16 i=0;
while(time--)
{
i=12000; //自己定義
while(i--) ;
}
}
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義結(jié)構(gòu)體變量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //開啟時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0; //選擇你要設置的IO口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //設置推挽輸出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //設置傳輸速率
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIO
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0); //將LED端口拉高,熄滅LED
}
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定義結(jié)構(gòu)體變量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0; //選擇你要設置的IO口
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPD;//下拉輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //設置傳輸速率
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIO */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; //上拉輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
}
void USART_init(uint32_t bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; //定義GPIO結(jié)構(gòu)體變量
USART_InitTypeDef USART_InitStruct; //定義串口結(jié)構(gòu)體變量
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE); //使能GPIOC的時鐘
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; //配置TX引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //配置PA9為復用推挽輸出
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //配置PA9速率
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); //GPIO初始化函數(shù)
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; //配置RX引腳
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //配置PA10為浮空輸入
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //配置PA10速率
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); //GPIO初始化函數(shù)
USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx; //發(fā)送接收模式
USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No; //無奇偶校驗
USART_InitStruct.USART_BaudRate=bound; //波特率
USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1; //停止位1位
USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; //字長8位
USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; //無硬件數(shù)據(jù)流控制
USART_Init(USART1,&USART_InitStruct); //串口初始化函數(shù)
USART_Cmd(USART1,ENABLE); //使能USART1
}
int fputc(int ch,FILE *f) //printf重定向函數(shù)
{
USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch); //發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET); //等待發(fā)送完成
return ch;
}
#define START_TASK_PRIO 5 //任務優(yōu)先級
#define START_STK_SIZE 128 //任務堆棧大小
TaskHandle_t StartTask_Handler; //任務句柄
void Start_Task(void *pvParameters);//任務函數(shù)
#define Low_TASK_PRIO 2 //任務優(yōu)先級
#define Low_STK_SIZE 50 //任務堆棧大小
TaskHandle_t LowTask_Handler; //任務句柄
void Low_Task(void *p_arg); //任務函數(shù)
#define Med_TASK_PRIO 3 //任務優(yōu)先級
#define Med_STK_SIZE 50 //任務堆棧大小
TaskHandle_t MedTask_Handler; //任務句柄
void Med_Task(void *p_arg); //任務函數(shù)
#define High_TASK_PRIO 4 //任務優(yōu)先級
#define High_STK_SIZE 50 //任務堆棧大小
TaskHandle_t HighTask_Handler; //任務句柄
void High_Task(void *p_arg); //任務函數(shù)
SemaphoreHandle_t Mutex_Handle =NULL; //二值信號量句柄
int main( void )
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//設置系統(tǒng)中斷優(yōu)先級分組 4
LED_Init(); //初始化 LED
KEY_Init();
USART_init(9600);
//創(chuàng)建開始任務
xTaskCreate(
(TaskFunction_t )Start_Task, //任務函數(shù)
(const char* )"Start_Task", //任務名稱
(uint16_t )START_STK_SIZE, //任務堆棧大小
(void* )NULL, //傳遞給任務函數(shù)的參數(shù)
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任務優(yōu)先級
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler //任務句柄
);
vTaskStartScheduler(); //開啟調(diào)度
}
//開始任務函數(shù)
void Start_Task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //進入臨界區(qū)
/* 創(chuàng)建Test_Queue */
Mutex_Handle = xSemaphoreCreateMutex();
if(Mutex_Handle != NULL)
{
xSemaphoreGive(Mutex_Handle);//釋放信號量
}
//創(chuàng)建 Low 任務
xTaskCreate(
(TaskFunction_t )Low_Task,
(const char* )"Low_Task",
(uint16_t )Low_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )Low_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&LowTask_Handler
);
//創(chuàng)建 Med 任務
xTaskCreate(
(TaskFunction_t )Med_Task,
(const char* )"Med_Task",
(uint16_t )Med_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )Med_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&MedTask_Handler
);
//創(chuàng)建 High 任務
xTaskCreate(
(TaskFunction_t )High_Task,
(const char* )"High_Task",
(uint16_t )High_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )High_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&HighTask_Handler
);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //刪除開始任務
taskEXIT_CRITICAL(); //退出臨界區(qū)
}
void Low_Task(void *pvParameters)
{
int count = 0;
while(1)
{
printf("Low正在等待n");
xSemaphoreTake(Mutex_Handle,portMAX_DELAY);
printf("Low獲取成功%d次n",++count);
Delay_Ms(5000);
xSemaphoreGive(Mutex_Handle);//釋放信號量
vTaskDelay(50);
}
}
void Med_Task(void *pvParameters)
{
//BaseType_t xReturn = NULL;
while(1)
{
printf("正在運行n");
vTaskDelay(50);
}
}
void High_Task(void *pvParameters)
{
int count = 0;
while(1)
{
printf("High正在等待n");
xSemaphoreTake(Mutex_Handle,portMAX_DELAY);
printf("High獲取成功%d次n",++count);
xSemaphoreGive(Mutex_Handle);//釋放信號量
vTaskDelay(50);
}
}
實驗現(xiàn)象

解讀:互斥信號量,其實就是將Low任務的優(yōu)先級和High任務的優(yōu)先級變成了一樣的優(yōu)先級(短暫拉高最低優(yōu)先級任務),從而解決優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)問題
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