多线程通过互斥和队列访问串口
来源:strongerHuang发布时间:2022-10-121063浏览
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在RTOS多任务编程的时候，同一个硬件（比如UART、I2C等）被多个任务访问的情况比较多，如果不合理处理，就会导致“混乱”的局面。
处理“混乱”局面的方法比较多，下面基于FreeRTOS，以UART为例讲讲常见的互斥、队列这两种方法。
互斥访问串口的方法
互斥量：是一个可以处于两态之一的变量：解锁和加锁。
原理：创建一个互斥量，任务A在需要占用资源（使用UART发送数据），把资源（UART）占用。此时，任务B及其他任务就不能占用该资源。当任务A使用完资源（UART发送完数据），释放资源，其他任务就可以抢占该资源。
创建互斥量
任务A占用资源使用资源（发送数据）任务A释放资源
优先级高的任务B占用资源使用资源任务B释放资源
依次，优先级任务占用资源···
代码：
//创建互斥量资源SemaphoreHandle_t xSemaphore = NULL;xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex();void TaskA(void *pvParameters){for(;;){//占用资源if(xSemaphoreTake(xSemaphore, 10 ) == pdTRUE){//使用资源(发送数据)USART_SendNByte();//释放资源xSemaphoreGive(xSemaphore);}}}
信号量与互斥量区别：信号量：多个任务同步使用某个资源；一个任务完成某个动作后通过信号告诉别的任务，别的任务才可以执行某些动作；
互斥量：多任务互斥使用某个资源；一个任务占用某个资源，那么别的任务就无法访问，直到该任务离开，其他任务才可以访问该资源；
队列访问串口的方法
队列操作方法就是FIFO，先入先出的原理。比如：任务A要使用UART发送一串数据，将其加入队列；接着任务B也要使用UART发送一串数据。
那么，任务A将这串数据加入队列，接着任务B又将要发送的一串数据加入队列。
在另外一个UART发送的任务中，从队列中按照FIFO方式读取队列里面的数据，依次发送出去即可。
创建一个队列（发送数据队列）创建一个任务（UART发送数据任务）
任务A加入队列任务B加入队列 · · ·
另外一边的任务，依次读取队列数据，使用UART发送出去。
代码：
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(;;){//任务相关操作//加入队列xQueueSend(xQueue, TaskA_Buf, 10)}}void TaskB(void *pvParameters){for(;;){//任务相关操作//加入队列xQueueSend(xQueue, TaskB_Buf, 10)}}void UART_Send_Task(void *pvParameters){for(;;){//循环读取队列BUFif(xQueueReceive(xQueue, Buf, 10) == pdTRUE){USART_SendNByte(Buf);}}}
以上两种方法比较常用，也比较简单，希望对大家有帮助。
提示：代码仅供学习理解原理，在项目中需要结合实际情况增、删、修改代码。
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