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
函数 | 描述 |
xSemaphoreCreateBinary() | 使用动态方式创建二值信号量 |
xSemaphoreCreateBinaryStatic() | 使用静态方式创建二值信号量 |
xSemaphoreGive() | 释放信号量 |
xSemaphoreGiveFromISR() | 在中断中释放信号量 |
xSemaphoreTake() | 获取信号量 |
xSemaphoreTakeFromISR() | 在中断中获取信号量 |
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
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