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[導讀]在RTOS多任務編程的時候,同一個硬件(比如UART、I2C等)被多個任務訪問的情況比較多,如果不合理處理,就會導致“混亂”的局面。



作者 | strongerHuang

微信公眾號 | 嵌入式專欄

在RTOS多任務編程的時候,同一個硬件(比如UART、I2C等)被多個任務訪問的情況比較多,如果不合理處理,就會導致“混亂的局面。
處理混亂局面的方法比較多,下面基于FreeRTOS,以UART為例講講常見的互斥、隊列這兩種方法。

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1

互斥訪問方法 互斥量:是一個可以處于兩態(tài)之一的變量:解鎖和加鎖。
原理:創(chuàng)建一個互斥量,任務A在需要占用資源(使用UART發(fā)送數據),把資源(UART)占用。此時,任務B及其他任務就不能占用該資源。當任務A使用完資源(UART發(fā)送完數據),釋放資源,其他任務就可以搶占該資源。
創(chuàng)建互斥量
任務A占用資源 使用資源(發(fā)送數據) 任務A釋放資源
優(yōu)先級高的任務B占用資源 使用資源 任務B釋放資源
依次,優(yōu)先級任務占用資源 · · ·

代碼:

//創(chuàng)建互斥量資源SemaphoreHandle_t xSemaphore = NULL;xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex(); void TaskA(void *pvParameters){ for(;;) { //占用資源 if(xSemaphoreTake(xSemaphore, 10 ) == pdTRUE) { //使用資源(發(fā)送數據) USART_SendNByte(); //釋放資源 xSemaphoreGive(xSemaphore); } }} 信號量與互斥量區(qū)別 信號量:多個任務同步使用某個資源; 一個任務完成某個動作后通過信號告訴別的任務,別的任務才可以執(zhí)行某些動作; 互斥量:多任務互斥使用某個資源; 一個任務占用某個資源,那么別的任務就無法訪問,直到該任務離開,其他任務才可以訪問該資源; 

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2

隊列操作方法 隊列操作方法就是FIFO,先入先出的原理。比如:任務A要使用UART發(fā)送一串數據,將其加入隊列; 接著任務B也要使用UART發(fā)送一串數據
那么,任務A將這串數據加入隊列,接著任務B又將要發(fā)送的一串數據加入隊列。
在另外一個UART發(fā)送的任務中,從隊列中按照FIFO方式讀取隊列里面的數據,依次發(fā)送出去即可。
創(chuàng)建一個隊列(發(fā)送數據隊列) 創(chuàng)建一個任務(UART發(fā)送數據任務)
任務A加入隊列 任務B加入隊列 · · ·
另外一邊的任務,依次讀取隊列數據,使用UART發(fā)送出去。

代碼:

QueueHandle_t xQueue;xQueue = xQueueCreate(QUEUE_LENGTH, QUEUE_ITEM_SIZE); xTaskCreate(UART_Send_Task, "UART_Send", STACK_SIZE, NULL, TASK_PRIORITY, NULL); void TaskA(void *pvParameters){ for(;;) { //任務相關操作  //加入隊列 xQueueSend(xQueue, &TaskA_Buf, 10) }} void TaskB(void *pvParameters){ for(;;) { //任務相關操作  //加入隊列 xQueueSend(xQueue, &TaskB_Buf, 10) }} void UART_Send_Task(void *pvParameters){ for(;;) { //循環(huán)讀取隊列BUF if(xQueueReceive(xQueue, &Buf, 10) == pdTRUE) { USART_SendNByte(&Buf); } }} 

以上兩種方法比較常用,也比較簡單,希望對大家有幫助。


提示:代碼僅供學習理解原理,在項目中需要結合實際情況增、刪、修改代碼。


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