CMSIS_RTOS 信号量使用教程及示例代码

本教程将详细介绍 CMSIS_RTOS 中信号量的使用方式，并提供一个完整的示例代码，演示如何使用信号量实现线程间同步。

信号量的概念

信号量是一种同步机制，用于在多个线程之间协调访问共享资源。它就像一个计数器，可以用于控制对共享资源的访问权限。当一个线程需要访问共享资源时，它必须先获得信号量。如果信号量可用，线程就可以访问资源，并将信号量计数减一。当线程完成对资源的访问后，它必须释放信号量，并将信号量计数加一。

示例代码

以下是一个使用 CMSIS_RTOS 信号量的示例代码：

#include "cmsis_os.h"

osSemaphoreId_t mySemaphoreHandle;

void Thread1(void *argument) {
    while (1) {
        // 等待信号量
        if (osSemaphoreAcquire(mySemaphoreHandle, osWaitForever) == osOK) {
            // 收到信号量后执行的操作
            printf('Thread 1 received the semaphore!\n');
        }
    }
}

void Thread2(void *argument) {
    while (1) {
        // 发送信号量
        osSemaphoreRelease(mySemaphoreHandle);
        printf('Thread 2 released the semaphore!\n');
        osDelay(1000);
    }
}

int main(void) {
    // 创建信号量
    mySemaphoreHandle = osSemaphoreNew(1, 0, NULL);

    // 创建线程
    osThreadNew(Thread1, NULL, NULL);
    osThreadNew(Thread2, NULL, NULL);

    // 启动调度器
    osKernelStart();

    // 永远不会执行到这里
    while (1) {}
}

代码解析

在上面的示例代码中，我们创建了一个名为mySemaphoreHandle的信号量，初始计数为 0 （第二个参数）。然后我们创建了两个线程 Thread1 和 Thread2。Thread1 会一直等待信号量，直到收到信号量后执行一些操作；而 Thread2 则周期性地释放信号量（每 1 秒钟释放一次）。

• osSemaphoreAcquire 函数： 用于等待信号量。它会一直等待直到信号量被释放，或者等待超时（如果指定了超时时间）。如果等待成功，函数会返回 osOK，我们可以在这之后执行需要进行的操作。

• osSemaphoreRelease 函数： 用于释放信号量。这个函数会将信号量计数加 1，表示有一个信号量可用。在我们的示例中，我们设置信号量的初始计数为 0，因此第一次调用 osSemaphoreRelease 函数后，Thread1 会收到信号量并执行操作。

注意

在实际的应用中，我们需要根据不同的情况来设置信号量的初始计数和最大计数。如果信号量的计数达到了最大值，再调用 osSemaphoreRelease 函数就不会有任何效果，因此我们需要根据实际情况调整信号量的最大值。

总结

本文介绍了 CMSIS_RTOS 中信号量的使用方式，并提供了一个完整的示例代码，希望能够帮助您理解信号量的基本概念和使用方法。