FreeRTOS【9】计数信号量使用

news2024/12/28 11:24:16

1.开发背景

FreeRTOS 基于上一篇了解了二值信号量后，如果需要设计需要累计信号量的次数就不行了，所以有了计数信号量，可以设置计数的最大值。同样，可以理解二值信号量是计数信号量的一种特例，即二值信号量是计数信号量最大计数为1时的特例。

2.开发需求

设计实验：

1）接收线程一直等待信号量唤醒；

2）发送线程发送多个信号量，信号量个数大于计数信号量的最大值；

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(1000);
    
    unsigned int count = 0;
    for ( ; ; )
    {
        xSemaphoreTake(p->signal, portMAX_DELAY);
        Log_Debug("%s <== 线程接收信号量[%d]\r\n", __func__, count++);
    }
}

/* 发送线程 */
static void TaskTx(void *pvParameters)
{
    vTaskDelay(100);
    
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        xSemaphoreGive(p->signal);
        Log_Debug("%s ==> 线程发送信号量[%d]\r\n", __func__, i);
    }
    
    for ( ; ; )
    {
        vTaskDelay(1000);
    }
}


/* 测试初始化 */
void aTest_Init(void)
{
    /* 创建计数信号量 */
    UBaseType_t uxMaxCount = 5;         // 最大计数 5
    UBaseType_t uxInitialCount = 0;     // 初始值 0
    p->signal = xSemaphoreCreateCounting(uxMaxCount, uxInitialCount);
    
    /* 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__);
    }
}