FreeRTOS【8】二值信号量使用

news2024/11/16 17:45:59

1.开发背景

FreeRTOS 提供了队列可以在线程间快速交换信息，那么还有没有其他交互渠道？答案是有的，相对于队列传递信息，还有更轻量级的线程唤醒操作，那就是信号量，而二值信号量就是最简单的一种。

二值信号量就是二进制的 0 和 1，或者是 bool 类型的 true 和 false，二值信号量代替了传统编程中的循环等待。

2.开发需求

设计实验：

1）接收线程一直等待信号量唤醒；

2）发送线程发送信号量；

3）按键中断发送信号量；

3.开发环境

window10 + MDK + STM32F429 + FreeRTOS10.3.1

4.实现步骤

4.1 实现编码

#include "appTest.h"

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#include "mspDwt.h"
#include "mspGpio.h"
#include "mspExti.h"

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"

#include "appLog.h"

typedef struct
{
    /* 信号量 */
    SemaphoreHandle_t signal;       // 队列句柄
    
    /* 创建任务 */
    TaskHandle_t taskRx;       // 接收线程
    TaskHandle_t taskTx;       // 发送线程
    
}Ctrl_t;

/* 文件指针 */
static Ctrl_t s_ctrl = {0};
static Ctrl_t *p = &s_ctrl;
static void TaskRx(void *pvParameters);
static void TaskTx(void *pvParameters);

/* 接收线程 */
static void TaskRx(void *pvParameters)
{
    vTaskDelay(100);
    
    for ( ; ; )
    {
        xSemaphoreTake(p->signal, portMAX_DELAY);
        Log_Debug("%s 线程接收信号量\r\n", __func__);
    }
}

/* 发送线程 */
static void TaskTx(void *pvParameters)
{
    vTaskDelay(1000);
    
    xSemaphoreGive(p->signal);
    Log_Debug("%s 线程发送信号量\r\n", __func__);
    
    for ( ; ; )
    {
        vTaskDelay(1000);
    }
}


/* 测试初始化 */
void aTest_Init(void)
{
    /* 创建二值信号量 */
    p->signal = xSemaphoreCreateBinary();
    
    /* 创建动态任务 */
    xTaskCreate(TaskRx, "TaskRx",  500, NULL, 5, &p->taskRx);
    xTaskCreate(TaskTx, "TaskTx",  500, NULL, 5, &p->taskTx);
}

/* Key2 PC13   Key0 PH3 Key1 PH2 */
void Exti13_TriggerInterrupt(void)
{
    mspExti_Close(13);
    
    if (mspGpio_GetInput("PC13") == 0)
    {
        /* 队列发送数据 */
        BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;
        xSemaphoreGiveFromISR(p->signal, &xHigherPriorityTaskWoken);
        portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);
        Log_Debug("%s 中断发送信号量\r\n", __func__);
    }
}