正点原子FreeRTOS——信号量信号量简介 信号量是一种解决同步问题的机制，可实现对共享资源的有序访问。信号量的核心在于其计数值，该值决定了当前可用的信号量资源数量：计数值 0：表示有信号量资源可用。释放信号量：信号量计数值增加（++）。获取信号量：信号量计数值减少（--）。
正点原子FreeRTOS内存管理主要包括以下内容：创建对象的方法：动态方法：自动从FreeRTOS管理的内存堆中申请所需内存，对象删除后释放内存回内存堆。这种方式更灵活。静态方法：自行提供内存空间，对象删除后，这些内存空间无其他用途。
正点原子FreeRTOS——队列队列是FreeRTOS中任务到任务、任务到中断、中断到任务数据交流的一种重要机制，主要用于消息传递。以下是对FreeRTOS队列的详细介绍：队列的基本概念队列定义：队列中可存储数量有限、大小固定的数据。每一个数据叫做“队列项目”，队列能存储“队列项目”的最大数量称为队列长度。
选择目标MCU，例如NUCLEO-F103RB开发板所使用的STM32F103RB。查看开发板或芯片基础资料：在创建工程时，可以查看所选开发板或芯片的基础资料，包括引脚配置、外设资源等。
首先，我们以“跑马灯”为例，通过STM32CubeMX搭建第一个FreeRTOS工程，包括配置LED所使用的GPIO、选择时钟源、调试模式、调试串口、选择使用FREERTOS以及接口版本等关键步骤。
利用STM32CubeMX生成FREERTOS代码： 在STM32CubeMX中配置完所需外设后，选择启用FREERTOS和CMSIS_V1。 配置完成后，添加测试任务，用于验证多任务功能是否正常。 一键生成初始化代码。 KEIL版本管理： 若遇到版本冲突，需同时安装不同版本的KEIL，如MDKARM V23和ARM Compiler 5。
FreeRTOS基础 核心角色：FreeRTOS在嵌入式系统开发中扮演核心角色，是一个微内核，强调在资源有限的设备上提供高效实时处理。 核心概念：理解任务处理、时间管理和中断管理是掌握FreeRTOS的基础。环境准备 硬件选择：STM32微控制器是常用的硬件平台。
首先，新建项目，选择STM32微控制器型号。其次，配置芯片支持，利用STM32CubeMX或手动配置，确保所有外设正确设置。下载FreeRTOS，选择适合版本，或使用集成FreeRTOS的STM32CubeMX库。将FreeRTOS源文件添加到Keil项目中，包括Kernel、内存管理和针对Cortex-M的移植层。
任务通知与信号量、事件标志组 1 基本概念 信号量用于任务间同步，不能传递消息。在任务间或中断函数与任务间的同步功能与事件标志组类似，都是通过共享资源的管理实现的。信号量的值代表正在使用的资源数量，增加或减少信号量值来管理资源。
特别关注了配置自由的最低优先级和受FreeRTOS管理的最高优先级中断，以确保中断服务程序中对FreeRTOS API的正确调用。此外，配置参数还包括系统API、高级设置、用户常量、任务和队列、定时器和信号量、互斥量、事件标志组、FreeRTOS堆使用情况等。
同步与互斥问题：由于全局变量没有内置的同步机制，因此在使用时需要额外考虑如何避免任务间的数据竞争。这通常需要使用其他同步机制来确保数据的一致性和任务的同步。FreeRTOS提供的同步机制 为了解决全局变量共享内存带来的问题，FreeRTOS提供了多种同步机制，如信号量、消息队列、事件标志组等。
FreeRTOS中的Systick中断用于提供实时操作系统的时钟周期，而PendSV中断用于切换进程。使用Systick直接切换任务可能导致中断执行延迟，而使用PendSV则能保证任务及时切换和中断及时执行。PendSV在所有中断处理完毕后再执行上下文切换，确保系统稳定性和响应效率。
正点原子FreeRTOS——队列队列是FreeRTOS中任务到任务、任务到中断、中断到任务数据交流的一种重要机制，主要用于消息传递。以下是对FreeRTOS队列的详细介绍：队列的基本概念队列定义：队列中可存储数量有限、大小固定的数据。每一个数据叫做“队列项目”，队列能存储“队列项目”的最大数量称为队列长度。
正点原子FreeRTOS内存管理主要包括以下内容：创建对象的方法：动态方法：自动从FreeRTOS管理的内存堆中申请所需内存，对象删除后释放内存回内存堆。这种方式更灵活。静态方法：自行提供内存空间，对象删除后，这些内存空间无其他用途。
二值信号量实验 实验目的：学习FreeRTOS二值信号量相关API的使用。start_task：创建task1和task2。task1：按键扫描，若KEY0按下，释放二值信号量。task2：获取二值信号量，成功获取后打印提示信息。计数型信号量 计数型信号量相当于队列长度大于1的队列，能够容纳多个资源。
prvStartFirstTask（）函数初始化启动第一个任务的环境，重设MSP指针，并开启全局中断。MSP指针管理程序运行时的栈空间，FreeRTOS中使用MSP用于中断，而PSP用于非中断状态。vPortSVCHandler（）在全局中断被使能并触发SVC中断后，执行中断服务函数。注意，SVC中断在启动第一个任务后仅调用一次。
避免在中断处理中使用延时函数：如正点原子的FreeRTOS中断处理代码中，原本用于按键消抖的delay_ms函数被注释掉后，问题得到了解决。这表明在中断处理中应避免使用延时函数，以确保任务的及时恢复。
实现：首先会设置网卡的IP地址、子网掩码以及网关地址，并声明网卡状态，初始化以及输入。如果IP地址、子网掩码、网关是空，则使用默认的参数，并将这些参数清零。然后设置mtu和flags等于0，设置input函数为ethernet_input（FreeRTOS版本就是tcpip_input），最后进行单链表的添加操作。
1、Freertos中的信号量主要包括二值信号量、计数信号量、互斥信号量和递归互斥信号量，以下是关于这些信号量的详细介绍：二值信号量：用途：用于任务间或任务与中断间的同步。特点：队列仅有一项，状态只有满或空，任务无需关注具体消息内容。应用场景：如温湿度传感器数据采集完成后触发屏幕刷新，确保数据准确性并节省cpu资源。
2、Freertos中的二值信号量是一种用于任务间或任务与中断间同步的基本工具。它与互斥信号量类似，但不具备优先级继承机制。二值信号量的特点在于其队列仅有一项，意味着队列要么为空，要么已满，任务只需判断队列状态，无需关注具体消息内容。
3、观察信号量控制块结构体以及信号量创建函数的源码，我们就会惊奇的发现：FreeRTOS 的信号量控制块结构体与消息队列结构体是一模一样的！信 号 量 的 创 造 实 际 调 用 的 函 数 xQueueGenericCreate（）也与消息队列一样！只是参数或者其代表的意义有一些差异。
4、正点原子FreeRTOS——信号量信号量简介 信号量是一种解决同步问题的机制，可实现对共享资源的有序访问。信号量的核心在于其计数值，该值决定了当前可用的信号量资源数量：计数值 0：表示有信号量资源可用。释放信号量：信号量计数值增加（++）。获取信号量：信号量计数值减少（--）。
5、任务通知与信号量、事件标志组 1 基本概念 信号量用于任务间同步，不能传递消息。在任务间或中断函数与任务间的同步功能与事件标志组类似，都是通过共享资源的管理实现的。信号量的值代表正在使用的资源数量，增加或减少信号量值来管理资源。
