STM32CubeMX+FreeRTOS學(xué)習(xí)[2]-二值信號量(Lu)WORD

1、文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! FreeRTOS學(xué)習(xí)之二：二值信號量前提：默認(rèn)已經(jīng)裝好MDK V5和STM32CubeMX，并安裝了STM32F1xx系列的支持包。硬件平臺：STM32F1xx系列。目的：學(xué)習(xí)使用二值信號量進(jìn)行任務(wù)同步。二值信號量主要用于任務(wù)的同步。本文例子使用STM32CubeMX配置創(chuàng)建兩個任務(wù)，一個任務(wù)每秒鐘發(fā)送一次信號量，另一個等待信號量并控制LED的輸出狀態(tài)。Step1.打開STM32CubeMX，點擊“New Project”，選擇芯片型號，STM32F103RBTx。Step2.配置時鐘引腳。Step3.配置PA8和PD2為Output，并把用戶標(biāo)簽分別改為

2、LED0，LED1。7 / 7Step4.將系統(tǒng)時基源改為TIM4。Step5.使能FreeRTOS。Step6.配置時鐘樹。8M輸入時，通過PLL得到72M內(nèi)部時鐘。Step7.配置FreeRTOS。在Tasks and Queues選項卡中，默認(rèn)配置了一個名為defaultTask的任務(wù)，其優(yōu)先級為普通，任務(wù)堆棧大小為128字，任務(wù)函數(shù)名為StartDefaultTask。雙擊藍(lán)色的地方，彈出對話框，將任務(wù)名修改為Periodic，將任務(wù)函數(shù)名修改為PeriodicTask。點擊Add按鈕，增加一個任務(wù)Handle，優(yōu)先級設(shè)置為Normal，函數(shù)名為HandleTask。在Timers a

3、nd Semaphores選項卡，點擊Binary Semaphores項右邊的“Add”按鈕，添加一個信號量，名稱改為bSem01。注：該步驟中，除了添加任務(wù)和信號量，其他的都使用默認(rèn)參數(shù)。Step8.生成代碼。等完成后直接打開工程。工程基本組織結(jié)構(gòu)如下圖，其中Application/User組中的文件是用戶可以修改的，而其他組中的文件一般不進(jìn)行修改。Step9.分析程序結(jié)構(gòu)。在進(jìn)入main函數(shù)之前，先定義了幾個變量，聲明了幾個函數(shù)。再看main函數(shù)。將main函數(shù)整理，刪除很多注釋之后，得到下圖所示內(nèi)容。其中第部分，是硬件配置；第部分，創(chuàng)建一個信號量和兩個任務(wù)；第部分，啟動調(diào)度器。啟動調(diào)度

4、器后，程序就由FreeRTOS的調(diào)度器管理了，后面的while(1)是不會執(zhí)行到的。Step10.添加代碼。在main.c文件中，找到前面配置添加的兩個任務(wù)函數(shù)，并在其中分別添加代碼。PeriodicTask的功能是，每1秒鐘發(fā)送一次信號量。HandleTask的功能的，等待信號量，然后翻轉(zhuǎn)LED0和LED1的輸出狀態(tài)。Step11.編譯下載運行。LED0和LED1分別閃爍，周期都是2秒。程序分析：1.分析語句：osSemaphoreDef(bSem01);和osThreadDef()類似，osSemaphoreDef()并不是一個函數(shù)，而是一個宏。其定義在cmsis_os.h文件中，作用是定

5、義一個osSemaphoreDef_t結(jié)構(gòu)體。2.分析語句：bSem01Handle = osSemaphoreCreate(osSemaphore(bSem01), 1);同樣的，osSemaphore ()也是一個宏定義，在cmsis_os.h文件中可查到。該語句的作用就是創(chuàng)建一個信號量，最后一個參數(shù)=1時，創(chuàng)建的就是一個二值信號量。3.HandleTask任務(wù)在執(zhí)行osSemaphoreWait(bSem01Handle , osWaitForever);語句后，進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待PeriodicTask任務(wù)釋放信號量。在實際運用中，二值信號量主要用于任務(wù)同步。如果把上面的Periodi

6、cTask任務(wù)換成硬件定時器的ISR函數(shù)，那么HandleTask任務(wù)就相當(dāng)于定時器的延遲處理函數(shù)。這是RTOS種常用的方法。因為RTOS調(diào)度本身使用了較低優(yōu)先級的定時器中斷實現(xiàn)，如果在硬件ISR中執(zhí)行過多的代碼，就會造成RTOS響應(yīng)受到很大影響。因此，在ISR中只發(fā)送信號量，然后在其延遲處理函數(shù)中實現(xiàn)真正的用戶功能。這本質(zhì)上就是，將任務(wù)函數(shù)和硬件中斷進(jìn)行同步。需要注意的一點是，在原生的FreeRTOS中，信號量的發(fā)送和獲取在ISR中要使用以FromISR結(jié)尾的特定函數(shù)。在STM32Cube生成的代碼中，ST的工程師已經(jīng)把接口進(jìn)行了統(tǒng)一，在相應(yīng)的函數(shù)中，通過查詢程序狀態(tài)寄存器判斷當(dāng)前是在ISR中還是在普通函數(shù)中。所以用戶在使用時，統(tǒng)一使用osSemaphoreWait()和osSemaphor