freertos信号量之计数信号量

简介

计数信号量（Counting Semaphore）用于管理共享资源的访问。以下是计数信号量的常用函数及其说明：

1）xSemaphoreCreateCounting(unsignedportBASE_TYPE uxMaxCount, unsignedportBASE_TYPE uxInitialCount)
创建一个计数信号量。uxMaxCount参数指定计数信号量的最大值，即共享资源的数量；uxInitialCount参数指定计数信号量的初始值，即共享资源的可用数量。

2）xQueueCreateCountingSemaphore(unsignedportBASE_TYPE uxCountValue, unsignedportBASE_TYPE uxInitialCount)：创建一个计数信号量。该函数与xSemaphoreCreateCounting()功能类似，但参数略有不同。

3）xSemaphoreTake(SemaphoreHandle_t xSemaphore, portTickType xBlockTime)
获取计数信号量。该函数会尝试获取计数信号量，如果计数信号量可用，则获取成功并立即返回；否则，如果计数信号量不可用，函数会阻塞调用任务，直到计数信号量可用或超时。

4）xSemaphoreGive(SemaphoreHandle_t xSemaphore)
释放计数信号量。该函数会将计数信号量的值加1，表示共享资源可用。如果有任务正在等待该共享资源，则其中一个任务将被唤醒并继续执行。

5）xSemaphoreGetCount(SemaphoreHandle_t xSemaphore)
获取计数信号量的当前值。该函数返回计数信号量的当前值，即0到uxMaxCount之间的一个整数值。

6）xSemaphoreDelete(SemaphoreHandle_t xSemaphore)：删除一个计数信号量。该函数会释放与计数信号量关联的资源，并使计数信号量无效。

使用注意点：

计数信号量的值表示共享资源的可用数量。任务在使用完共享资源后，必须释放相应的计数信号量，以使其他任务可以继续使用共享资源。
计数信号量的最大值由uxMaxCount参数指定。当计数信号量的值达到最大值时，表示没有空闲共享资源可用。
可以通过xSemaphoreGetCount()函数获取当前可用的共享资源数量，以便任务根据实际情况做出相应处理。

例程

#include <FreeRTOS.h>  
#include <task.h>  // 定义计数信号量的初始状态为0  
static SemaphoreHandle_t countingSemaphore = 0;  void vATask( void * pvParameters )  
{  portTickType xDelay;  for( ;; )  {  // 任务进入临界区，获取计数信号量  xSemaphoreTake( countingSemaphore, ( portTickType ) 0 ); // 等待信号量大于0  // 临界区代码，访问共享资源  // ...  // 释放计数信号量，允许其他任务访问共享资源  xSemaphoreGive( countingSemaphore );  // 延时一定时间后再次进入临界区  xDelay = pdMS_TO_TICKS( 1000 ); // 延时1秒  portYIELD_WITHIN( xDelay );  }  
}

在上述示例中，任务vATask首先进入临界区并尝试获取计数信号量。如果计数信号量的值为零，任务会阻塞等待。一旦任务获取到计数信号量，就可以访问共享资源。当任务完成对共享资源的访问后，释放计数信号量，允许其他任务获取该资源。同时，任务进入临界区的代码执行完成后，会释放计数信号量，以便其他任务可以获取该资源。