1.写在前面:

本文章为《STM32MP157开发教程之FreeRTOS操作系统篇》系列中的一篇,笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板(STM32MP157开发板)。stm32mp157是ARM双核,2个A7核,1个M4核,A7核上可以跑Linux操作系统,M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等实时操作系统,STM32MP157开发板所以既可以学嵌入式linux,也可以学stm32单片机。

针对FS-MP1A开发板,除了FreeRTOS操作系统篇外,还包括其他多系列教程,包括Cortex-A7开发篇、Cortex-M4开发篇、扩展板驱动移植篇、Linux应用开发篇、Linux系统移植篇、Linux驱动开发篇、硬件设计篇、人工智能机器视觉篇、Qt应用编程篇、Qt综合项目实战篇等。欢迎关注,更多stm32mp157开发教程及视频,可加技术交流Q群459754978,感谢关注。

FS-MP1A开发板详情介绍:
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2.FreeRTOS计数型信号量
2.1.计数型信号量简介

计数型信号量也叫做数值信号量,相当于数值大于1的队列,用户不需要关心其中存储了什么数据,只需要关心是否为空即可,其主要用于事件计数和资源管理。

2.1.1事件计数

在这个场合中,每次事件发生的时候就在事件处理函数中释放信号量(增加信号量的计数
值),其他任务会获取信号量(信号量计数值减一,信号量值就是队列结构体成员变量
uxMessagesWaiting)来处理事件。在这种场合中创建的计数型信号量初始计数值为 0。
2.1.2资源管理

在这个场合中,信号量值代表当前资源的可用数量,比如房间内当前剩余的座位数量。
一个任务要想获得资源的使用权,首先必须获取信号量,信号量获取成功以后信号量值就会减一。当信号量值为 0 的时候说明没有资源了。当一个任务使用完资源以后一定要释放信号量,释放信号量以后信号量值会加一。在这个场合中创建的计数型信号量初始值应该是资源的数量,比如房间内一共有 50 个座位,那么创建信号量的时候信号量值就应该初始化为 50。

2.2.计数型信号量函数
2.2.1 创建信号量

同二值信号量一样,若想使用,必须先要创建信号量,在新版FreeRTOS中,一般使用xSemaphoreCreateCounting()函数动态创建计数型信号量。此函数是个宏,其函数原型如下:

SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting(UBaseType_t uxMaxCount,

UBaseType_t uxInitialCount)

参数:

uxMaxCount:信号量最大计数值,当信号量值等于此值时释放信号量就会失败

uxInitialCount:计数信号量初始值

返回值:

NULL:计数型信号量创建失败

其他值:创建成功的计数型信号量的句柄

 

2.2.2 释放信号量

释放信号量的函数与二值信号量相同,具体请参考FreeRTOS二值信号量章节。

2.2.3获取信号量

获取信号量的函数与二值信号量相同,具体请参考FreeRTOS二值信号量章节。

 

2.3.操作实验
2.3.1实验设计

计数型信号量一般用于事件计数与资源管理,在本节实验中,通过扫描按键,当按键按下时实现信号量的释放与获取,可以通过串口来显示信号量的数值。

任务及其功能如下:

StartTask02():扫描KEY1键,当按键按下时,进行信号量释放,顺便获取信号量数值,通过串口输出显示。

StartDefaultTask():扫描KEY2键,当按键按下时,进行获取信号量,顺便获取信号量数值,同样通过串口输出显示。

正常情况下,每释放一次信号量,信号量数值加1,当获取到以后,数值减1。

2.3.2实验过程与分析

首先,根据之前几章内容配置好KEY、UART4,其中将KEY设置为GPIO_input,按照上一节配置“FREERTOS”,完成后生成代码。 在StartDefaultTask() 与StartTask02()中添加代码如下。

可参考12.3.2章节进行导入已有工程,工程存放路径【华清远见-FS-MP1A开发资料/02-程序源码/ARM体系结构与接口技术/FreeRTOS/2_MP1A-FreeRTOS-COUNT】

【免费教程】STM32MP157开发教程之FreeRTOS系统篇3:FreeRTOS 计数型信号量_STM32MP157

 

【免费教程】STM32MP157开发教程之FreeRTOS系统篇3:FreeRTOS 计数型信号量_STM32_02

 

实验结果如图所示

【免费教程】STM32MP157开发教程之FreeRTOS系统篇3:FreeRTOS 计数型信号量_STM_03

 

 

当按下KEY1键时,信号量释放,信号量会加1,此时按下KEY2键时,获取到信号量以后,信号量的数量减1。

 

硬件平台:华清远见FS-MP1A开发板(STM32MP157)

部分开发教程下载:加QQ群459754978,群文件里有。

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