基于STM32F407的FreeRTOS學(xué)習(xí)筆記(7)

本期在二進(jìn)制信號(hào)量的基礎(chǔ)上介紹計(jì)數(shù)信號(hào)量

01基本介紹

01.什么是計(jì)數(shù)信號(hào)量

計(jì)數(shù)信號(hào)量顧名思義是用來(lái)計(jì)數(shù)的信號(hào)量，相比于二進(jìn)制信號(hào)量，計(jì)數(shù)信號(hào)量的并不只有兩種狀態(tài)。用官方的開(kāi)發(fā)者文檔中的話(huà)來(lái)說(shuō)，計(jì)數(shù)信號(hào)量可以看作長(zhǎng)度大于1的隊(duì)列，我們并不關(guān)心其中的內(nèi)容而是關(guān)系隊(duì)列是否為空。

關(guān)于隊(duì)列的公眾號(hào)可以參考這篇文章。

02.如何創(chuàng)建計(jì)數(shù)信號(hào)量

官方的參考文檔中提供了兩種創(chuàng)建方式（動(dòng)態(tài)和靜態(tài)）我們使用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建方式。調(diào)用xSemaphoreCreateCounting函數(shù)

其中包含了兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是最大計(jì)數(shù)量還有一個(gè)是初始計(jì)數(shù)量。

創(chuàng)建一個(gè)SemaphoreHandler_t類(lèi)型的句柄變量用以接收返回值。

03.釋放和獲取信號(hào)量

釋放和獲取信號(hào)量和上一期二進(jìn)制信號(hào)量的釋放和獲取方式一樣。均是調(diào)用

xSemaphoreGive釋放信號(hào)量以及調(diào)用

xSemaphoreTake獲取信號(hào)量。

但是計(jì)數(shù)信號(hào)量則多了一個(gè)可以調(diào)用的函數(shù)。

調(diào)用這個(gè)函數(shù)我們就可以獲得計(jì)數(shù)值啦。

02代碼編寫(xiě)

1測(cè)試流程

我們做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，首先是使用一個(gè)LED函數(shù)，函數(shù)每翻轉(zhuǎn)一次就向計(jì)數(shù)信號(hào)量釋放一次信號(hào)。

第二個(gè)函數(shù)輪詢(xún)計(jì)數(shù)信號(hào)量，當(dāng)計(jì)數(shù)信號(hào)量的數(shù)量比一半多時(shí)，使另一個(gè)LED也開(kāi)始進(jìn)行翻轉(zhuǎn)并同樣釋放信號(hào)量。當(dāng)計(jì)數(shù)信號(hào)量到達(dá)最大數(shù)時(shí)，關(guān)閉第二個(gè)燈的翻轉(zhuǎn)。

2大體思路

第一個(gè)LED燈翻轉(zhuǎn)，發(fā)送信號(hào)量。定義一個(gè)輪詢(xún)函數(shù)用來(lái)時(shí)刻檢測(cè)信號(hào)量狀況，當(dāng)信號(hào)量到達(dá)一定數(shù)量時(shí)恢復(fù)LED2任務(wù)的運(yùn)行，當(dāng)信號(hào)量滿(mǎn)時(shí)清空信號(hào)量列表并掛起LED2

任務(wù)的掛起與恢復(fù)可以參考這期。

3代碼編寫(xiě)

首先是任務(wù)啟動(dòng)函數(shù)，在這個(gè)函數(shù)中我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)量并且啟動(dòng)其他的相關(guān)任務(wù)函數(shù)。

void Start_LED(void * pvParameters)
{
  taskENTER_CRITICAL();                            

  LED_SemaphoreHandler = xSemaphoreCreateCounting(20,0);//最大計(jì)數(shù)20,初始0
  if(LED_SemaphoreHandler!=NULL)
  {
    printf("Semaphore Create Successfullyrn");
  }

  xTaskCreate((TaskFunction_t        )LED_TOG,//任務(wù)函數(shù)
              (char *                )"LED_TOG",//任務(wù)名稱(chēng)
              (configSTACK_DEPTH_TYPE) 128,//堆?？臻g128Byte
              (void*                 ) NULL,//無(wú)返回
              (UBaseType_t          ) 1,//優(yōu)先級(jí)1
              (TaskHandle_t *        )&LED_TOG_Handler);//任務(wù)函數(shù)句柄

   xTaskCreate((TaskFunction_t        )LED_TOG2,//任務(wù)函數(shù)
              (char *                )"LED_TOG2",//任務(wù)名稱(chēng)
              (configSTACK_DEPTH_TYPE) 128,//堆?？臻g128Byte
              (void*                 ) NULL,//無(wú)返回
              (UBaseType_t          ) 2,//優(yōu)先級(jí)1
              (TaskHandle_t *        )&LED_TOG2_Handler);//任務(wù)函數(shù)句柄

     xTaskCreate((TaskFunction_t        )CountTest,//任務(wù)函數(shù)
              (char *                )"GetCount",//任務(wù)名稱(chēng)
              (configSTACK_DEPTH_TYPE) 128,//堆棧空間128Byte
              (void*                 ) NULL,//無(wú)返回
              (UBaseType_t          ) 0,//優(yōu)先級(jí)1
              (TaskHandle_t *        )&GetCount_Handler);//任務(wù)函數(shù)句柄

  taskEXIT_CRITICAL();
  vTaskSuspend(LED_TOG2_Handler);
  vTaskDelete(NULL);
}

其次LED函數(shù)的內(nèi)容非常簡(jiǎn)單，檢測(cè)信號(hào)量是否創(chuàng)建（指針不為空）如果指針不為空則翻轉(zhuǎn)LED，并且釋放信號(hào)量。（注意第二個(gè)LED的函數(shù)不釋放信號(hào)量防止釋放兩次信號(hào)量）

void LED_TOG(void * pvParameters)//參數(shù)為 void * pvParameters
{

  while(1)
  {
    if(LED_SemaphoreHandler!=NULL)
    {
      HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF,GPIO_PIN_9);
      xSemaphoreGive(LED_SemaphoreHandler);
    }

    vTaskDelay(500);//延遲500ms
  }
}


void LED_TOG2(void * pvParameters)//參數(shù)為 void * pvParameters
{
  while(1)
  {
    if(LED_SemaphoreHandler!=NULL)
    {
      HAL_GPIO_TogglePin(GPIOF,GPIO_PIN_10);
    }
    vTaskDelay(500);
  }
}

在循環(huán)檢測(cè)函數(shù)中，我們定義一個(gè)count來(lái)接收計(jì)數(shù)信號(hào)量的數(shù)量。接著當(dāng)信號(hào)量大于10時(shí)我們恢復(fù)LED2函數(shù)的運(yùn)行（可以多次恢復(fù)，只有一次效果）。

當(dāng)信號(hào)量為20時(shí)，我們先暫停LED1函數(shù)的運(yùn)行防止我們清空信號(hào)量的時(shí)候LED1又在釋放信號(hào)量。之后通過(guò)不斷的獲取信號(hào)量來(lái)清空信號(hào)量，因?yàn)樾盘?hào)量本質(zhì)就是隊(duì)列，之后恢復(fù)他們的運(yùn)行。

void CountTest(void * pvParameters)
{
  while(1)
  {
    BaseType_t count;
    if(LED_SemaphoreHandler!=NULL)
    {
      count = uxSemaphoreGetCount(LED_SemaphoreHandler);
      if(count >= 9 )
      {
        vTaskResume(LED_TOG2_Handler);//恢復(fù)函數(shù)2
      }
      if(count >= 20 )
      {
        vTaskSuspend(LED_TOG_Handler);//先掛起函數(shù)1
        while(count != 0)
        {
          xSemaphoreTake(LED_SemaphoreHandler,10);
          count = uxSemaphoreGetCount(LED_SemaphoreHandler);
        }

        vTaskResume(LED_TOG_Handler);//恢復(fù)函數(shù)1
        vTaskSuspend(LED_TOG2_Handler);//掛起函數(shù)2
      }

    }
    vTaskDelay(10);
  }
}