電子與信息技術(shù)專業(yè)ppt課件

1、 電子與信息技術(shù)專業(yè)電子與信息技術(shù)專業(yè)ARM嵌入式技術(shù)課程嵌入式技術(shù)課程積件 12-9：COS-II信號量 制造教師：謝利民全國職業(yè)教育電子與信息技術(shù)專業(yè)數(shù)字化資源共建共享江蘇無錫機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校WUXI MACHINERY AND ELECTRON HIGER PROFESSIONAL AND TECHNIAL SCHOOL 積件 12-9：COS-II信號量 簡介 ISR與義務(wù)同步 信號量的任務(wù)方式 123義務(wù)間同步 在中斷中獲得信號量資源同步 456 積件 12-9：COS-II信號量 簡介簡介 信號量值大于信號量值大于0調(diào)用調(diào)用OSSemPost()信號量信號量值加信號量值加1 在

2、實時多義務(wù)系統(tǒng)中，信號量被廣泛用于：義務(wù)間對共享資源的互斥、義務(wù)和中斷效力程序之間的同步、義務(wù)之間的同步。 信號量值減信號量值減1調(diào)用調(diào)用OSSemPend()信號量當義務(wù)調(diào)用OSSemPost()函數(shù)發(fā)送信號量時； 當信號量值大于0，義務(wù)調(diào)用OSSemPend()函數(shù)接納信號量時； 積件 12-9：COS-II信號量 信號量值等于信號量值等于0延時等待信號量延時等待信號量留意：C/OS-II不允許在中斷效力程序中等待信號量。信號量信號量到來，正常信號量到來，正常前往前往 信號量值等于信號量值等于0延時等待信號量延時等待信號量延時到，無信號量延時到，無信號量，前往超時錯誤，前往超時錯誤調(diào)用調(diào)用

3、OSSemPend()調(diào)用調(diào)用OSSemPend()當信號量值等于0，義務(wù)調(diào)用OSSemPend()函數(shù)接納信號量時。 簡介簡介 積件 12-9：COS-II信號量 前面章節(jié)我們學(xué)習(xí)了互斥信號量，下面對計數(shù)信號量與互斥信號量做一個對比。取值能否用于資源同步以實現(xiàn)對共享資源的獨占能否解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題能否實現(xiàn)任務(wù)間以及中斷與任務(wù)間的同步實 現(xiàn) 同 步時 能 否 傳遞數(shù)據(jù)互斥信號量互斥信號量0或1能能不能不能計數(shù)信號量計數(shù)信號量065535能不能能不能簡介簡介 積件 12-9：COS-II信號量 信號量的任務(wù)方式信號量的任務(wù)方式 在 實 踐 的 運 用 中 ， 常 用 信 號 量 實 現(xiàn) 義 務(wù)

4、間 的 同 步 ，OSSemPend()和OSSemPost()會出如今不同義務(wù)的不同函數(shù)中，但不一定成對出現(xiàn)。 1.義務(wù)間同步留意：在實踐的運用中，還有多對多、一對多信號量操作的情況，但很不常見，建議讀者不要設(shè)計出這樣的操作方式，由于這樣會帶來很多的費事。 義務(wù)義務(wù)3中斷中斷1義務(wù)義務(wù)2義務(wù)義務(wù)1義務(wù)義務(wù)2義務(wù)義務(wù)1 信號量1信號量信號量信號量信號量信號量1信號量信號量一對一同步一對一同步多對一同步多對一同步 積件 12-9：COS-II信號量 在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常運用信號量訪問共享資源來實現(xiàn)資源同步。在運用時，留意發(fā)送信號量函數(shù)OSSemPost()與等待信號量函數(shù)OSSemPend()必

5、需成對出如今同一個義務(wù)調(diào)用的函數(shù)中，才干實現(xiàn)資源同步。2.資源同步信號量的任務(wù)方式信號量的任務(wù)方式 積件 12-9：COS-II信號量 ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步 下面以例如來闡明如何現(xiàn)實ISR與義務(wù)間同步。假設(shè)定時器1中斷效力程序發(fā)送信號量，義務(wù)完成了信號量的創(chuàng)建并在接納到信號量后讓蜂鳴器響一聲。處置流程如下。 積件 12-9：COS-II信號量 void Timer1_Exception (void) T1IR = 0 x01; VICVectAddr = 0; OSSemPost (sem);更新中斷優(yōu)先級去除中斷標志發(fā)送信號量 中斷效力程序ISR例如代碼如下。ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步

6、 積件 12-9：COS-II信號量 void TaskBeep (void *pdata) sem = OSSemCreate(0); OS_ENTER_CRITICAL(); /* 初始化VIC(省略) */ /* 初始化定時器1(省略) */ /* 目的板初始化TargeInit() (省略) */ OS_EXIT_CRITICAL(); while (1) OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = BEEP; OSTimeDly(60); IO0SET = BEEP; OSTimeDly(60); 創(chuàng)建信號量初始化任務(wù)蜂鳴器響延時60個節(jié)拍蜂鳴器滅延時

7、60個節(jié)拍進入臨界段退出臨界段等待信號量讀者補出相應(yīng)的代碼 蜂鳴器報警義務(wù)例如代碼如下。ISR與義務(wù)同步與義務(wù)同步 積件 12-9：COS-II信號量 發(fā)送信號量信號量信號量義務(wù)間同步義務(wù)間同步 收到信號量.等待信號量.義務(wù)1義務(wù)2義務(wù)優(yōu)先級足夠高義務(wù)同步 在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常運用信號量來實現(xiàn)多個義務(wù)之間的同步。而用來實現(xiàn)義務(wù)間同步的信號量在創(chuàng)建時初始值可以為0或者1，這是由OSSemCreate()函數(shù)來實現(xiàn)的。 積件 12-9：COS-II信號量 讓一個LED以0.5Hz的頻率閃耀，每按鍵一次，LED閃耀一次。我們經(jīng)過此例來闡明如何運用信號量實現(xiàn)義務(wù)間同步，假設(shè)TaskLED為高優(yōu)先級的義

8、務(wù)。兩個義務(wù)處置流程如下。義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號量 TaskKEY義務(wù)主要代碼如下。void TaskKEY (void *pdata) while (1) while (IO0PIN & KEY1) != 0) OSTimeDly(1); OSSemPost (sem); while (IO0PIN & KEY1) = 0) OSTimeDly(1); 延時1個節(jié)拍，用于義務(wù)切換延時1個節(jié)拍，用于義務(wù)切換等待按健按下等待按健釋放初始化代碼發(fā)送信號量義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號量 void TaskLED (void *

9、pdata) sem = OSSemCreate(0); while (1) OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = LED1; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); IO0SET = LED1; OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); 創(chuàng)建信號量，初始化為0初始化任務(wù)LED亮延時1sLED滅延時1s TaskLED義務(wù)主要代碼如下。等待音訊義務(wù)間同步義務(wù)間同步 積件 12-9：COS-II信號量 資源同步資源同步 為了闡明運用信號量訪問共享資源實現(xiàn)資源同步，設(shè)計兩個義務(wù)，它們以不同的頻率讓LED點亮30個時鐘節(jié)拍，然后

10、熄滅60個時鐘節(jié)拍，要求這兩個義務(wù)不會相互關(guān)擾。假設(shè)TaskLED0為高優(yōu)先級義務(wù)，下面是兩個義務(wù)的處置流程。 積件 12-9：COS-II信號量 void LED (void) INT8U err; OSSemPend(sem, 0, &err); IO0CLR = LED1; OSTimeDly(30); IO0SET = LED1; OSTimeDly(60); OSSemPost(sem);等待信號量LED亮延時30個節(jié)拍延時60個節(jié)拍 為了實現(xiàn)資源同步，我們需求保證OSSemPost()與OSSemPend()成對在同一個義務(wù)函數(shù)中調(diào)用，所以我們編寫一個庫函數(shù)LED()供兩個

11、義務(wù)調(diào)用，代碼如下。LED滅發(fā)送信號量資源同步資源同步 積件 12-9：COS-II信號量 void TaskLED0 (void *pdata) sem = OSSemCreate(1); while (1) LED(); OSTimeDly(1000); 初始化任務(wù)void TaskLED1 (void *pdata) pdata = pdata; while (1) LED(); OSTimeDly(2000); 調(diào)用LED函數(shù)延時1000個節(jié)拍防止編譯器報警調(diào)用LED函數(shù)延時2000個節(jié)拍 下面給出兩個LED義務(wù)的主要處置代碼。創(chuàng)建信號量用來實現(xiàn)資源同步的信號量在創(chuàng)建時初始值為一樣資源

12、的數(shù)目，不過嵌入式系統(tǒng)中極少出現(xiàn)完全等同的資源，所以普通初始化為1。LED()函數(shù)已包含互斥資源同步資源同步 積件 12-9：COS-II信號量 在中斷中獲得信號量在中斷中獲得信號量 建立一個義務(wù)，它每53 秒發(fā)送一次信號量。定時器1每1秒鐘產(chǎn)生一次中斷，在中斷效力程序中獲得信號量，假設(shè)有，那么翻轉(zhuǎn)LED。以此例如來闡明如何在中斷中獲得信號量，運用函數(shù)OSSemAccept()實現(xiàn)。兩個義務(wù)處置流程如下。 積件 12-9：COS-II信號量 void TaskPost (void *pdata) sem = OSSemCreate(0); OS_ENTER_CRITICAL(); /* 初始化VIC(省略) */ /* 初始化定時器1(省略) */ /* 目的板初始化TargeInit() (省略) */ OS_EXIT_CRITICAL(); while (1) OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC * 5/3); OSSemPost (sem); 創(chuàng)建信號量初始化任務(wù)發(fā)送信號量進入臨界段退出臨界段延時5/3秒讀者補出相應(yīng)的代碼 發(fā)送信號量義務(wù)主要代碼如下。在中斷中獲得信號量在中斷中獲得信號量 積件 12-9：COS-II信號量 void Timer1_Except