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

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。

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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】

实验结果如图所示

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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