RTOS互斥訪問(wèn)串口的方法

在RTOS多任務(wù)編程的時(shí)候，同一個(gè)硬件（比如UART、I2C等）被多個(gè)任務(wù)訪問(wèn)的情況比較多，如果不合理處理，就會(huì)導(dǎo)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(jiàn)的互斥、隊(duì)列這兩種方法。

互斥訪問(wèn)串口的方法

互斥量：是一個(gè)可以處于兩態(tài)之一的變量：解鎖和加鎖。 原理：創(chuàng)建一個(gè)互斥量，任務(wù)A在需要占用資源（使用UART發(fā)送數(shù)據(jù)），把資源（UART）占用。此時(shí)，任務(wù)B及其他任務(wù)就不能占用該資源。當(dāng)任務(wù)A使用完資源（UART發(fā)送完數(shù)據(jù)），釋放資源，其他任務(wù)就可以搶占該資源。

創(chuàng)建互斥量 任務(wù)A占用資源 使用資源（發(fā)送數(shù)據(jù)） 任務(wù)A釋放資源 優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)B占用資源 使用資源 任務(wù)B釋放資源 依次，優(yōu)先級(jí)任務(wù)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(shù)據(jù))
      USART_SendNByte();
      //釋放資源
      xSemaphoreGive(xSemaphore);
    }
  }
}

信號(hào)量與互斥量區(qū)別： 信號(hào)量：多個(gè)任務(wù)同步使用某個(gè)資源； 一個(gè)任務(wù)完成某個(gè)動(dòng)作后通過(guò)信號(hào)告訴別的任務(wù)，別的任務(wù)才可以執(zhí)行某些動(dòng)作； 互斥量：多任務(wù)互斥使用某個(gè)資源； 一個(gè)任務(wù)占用某個(gè)資源，那么別的任務(wù)就無(wú)法訪問(wèn)，直到該任務(wù)離開(kāi)，其他任務(wù)才可以訪問(wèn)該資源；

隊(duì)列訪問(wèn)串口的方法

隊(duì)列操作方法就是FIFO，先入先出的原理。比如：任務(wù)A要使用UART發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)，將其加入隊(duì)列；接著任務(wù)B也要使用UART發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)。 那么，任務(wù)A將這串?dāng)?shù)據(jù)加入隊(duì)列，接著任務(wù)B又將要發(fā)送的一串?dāng)?shù)據(jù)加入隊(duì)列。 在另外一個(gè)UART發(fā)送的任務(wù)中，從隊(duì)列中按照FIFO方式讀取隊(duì)列里面的數(shù)據(jù)，依次發(fā)送出去即可。

創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列（發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列） 創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)（UART發(fā)送數(shù)據(jù)任務(wù)） 任務(wù)A加入隊(duì)列 任務(wù)B加入隊(duì)列 · · · 另外一邊的任務(wù)，依次讀取隊(duì)列數(shù)據(jù)，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(wù)相關(guān)操作


    //加入隊(duì)列
    xQueueSend(xQueue, &TaskA_Buf, 10)
  }
}


void TaskB(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //任務(wù)相關(guān)操作


    //加入隊(duì)列
    xQueueSend(xQueue, &TaskB_Buf, 10)
  }
}


void UART_Send_Task(void *pvParameters)
{
  for(;;)
  {
    //循環(huán)讀取隊(duì)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(jiǎn)單，希望對(duì)大家有幫助。

提示：代碼僅供學(xué)習(xí)理解原理，在項(xiàng)目中需要結(jié)合實(shí)際情況增、刪、修改代碼。