3.信号量

信号量

![[Pasted image 20250518115216.png]]

//创建二值信号量，成功则返回信号量句柄（二值信号量最大只有1个）
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateBinary(void);

//创建计数信号量，成功则返回信号量句柄
SemaphoreHandle_t xSemaphoreCreateCounting(
	UBseType_t uxMaxCount,//最大信号量数
	UBseType_t uxInitialCount//初始信号量数
);

//获取一个信号量，如果获得信号量，则返回pdTURE
xSemaphoreTake(
	SemaphoreHandle_t xSemaphore,//信号量句柄
	TickType_t xTicksTowait//等待时间
);

//释放一个信号量
xSemaphoreGive(SemaphoreHandle_t xSemaphore);//信号量句柄

//删除信号量
xSemaphoreDelete(SemaphoreHandle_t xSemaphore);//信号量句柄

实例代码

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"      // FreeRTOS 主头文件
#include "freertos/task.h"          // 任务管理
#include "freertos/semphr.h"        // 信号量相关
#include "esp_log.h"                // ESP-IDF 日志模块

// 定义一个二值信号量句柄
SemaphoreHandle_t bin_sem;

// 任务A：周期性释放信号量
void taskA(void* param)
{
    while (1)
    {
        // 向信号量发送“释放”信号，允许其他任务继续执行
        xSemaphoreGive(bin_sem);

        // 每隔1秒释放一次
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

// 任务B：等待信号量被释放后执行
void taskB(void *param)
{
    while (1)
    {
        // 尝试获取信号量，如果没拿到就阻塞（无限等待）
        if(pdTRUE == xSemaphoreTake(bin_sem, portMAX_DELAY))
        {
            // 成功获取信号量后打印信息
            ESP_LOGI("bin", "task B take binsem success");
        }
    }
}

// 系统入口函数
void app_main(void)
{
    // 创建一个初始为空的二值信号量
    bin_sem = xSemaphoreCreateBinary();

    // 创建任务A，运行在核心1，优先级为3
    xTaskCreatePinnedToCore(taskA, "taskA", 2048, NULL, 3, NULL, 1);

    // 创建任务B，运行在核心1，优先级为4（高于任务A）
    xTaskCreatePinnedToCore(taskB, "taskB", 2048, NULL, 4, NULL, 1);
}

---

互斥锁

![[Pasted image 20250518105647.png]]
优先级：A>B>C，
任务C与任务A优先级翻转，先C后B

实例代码

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/semphr.h"
#include "esp_log.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "dht11.h"  // DHT11 传感器头文件，需自行实现或引用

// 定义一个互斥信号量句柄
SemaphoreHandle_t dht11_mutex;

// 任务A，读取温湿度并打印
void taskA(void* param) {
    int temp, humidity;
    while (1) {
        // 请求互斥信号量，独占访问DHT11
        xSemaphoreTake(dht11_mutex, portMAX_DELAY);
        // 延时500ms，确保DHT11准备好
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
        // 如果成功读取DHT11数据
        if (DHT11_StartGet(&temp, &humidity)) {
            // 打印温度和湿度（温度以整数形式除以10）
            ESP_LOGI("dht11", "taskA-->temp:%d, humidity:%d%%", temp / 10, humidity);
        }
        // 释放互斥信号量
        xSemaphoreGive(dht11_mutex);
        // 任务延时1000ms
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

// 任务B，功能与任务A相同
void taskB(void *param) {
    int temp, humidity;
    while (1) {
        xSemaphoreTake(dht11_mutex, portMAX_DELAY);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
        if (DHT11_StartGet(&temp, &humidity)) {
            ESP_LOGI("dht11", "taskB-->temp:%d, humidity:%d%%", temp / 10, humidity);
        }
        xSemaphoreGive(dht11_mutex);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

// 主函数
void app_main(void) {
    // 创建一个二值信号量（用于互斥访问）
    dht11_mutex = xSemaphoreCreateBinary();

    // 注意：创建二值信号量后需要先释放一次，否则不能使用
    xSemaphoreGive(dht11_mutex);

    // 创建任务A，绑定到核心1，优先级为3，堆栈大小为2048字节
    xTaskCreatePinnedToCore(taskA, "taskA", 2048, NULL, 3, NULL, 1);

    // 创建任务B，绑定到核心1，优先级为3，堆栈大小为2048字节
    xTaskCreatePinnedToCore(taskB, "taskB", 2048, NULL, 3, NULL, 1);
}