FreeRTOS中断管理（一）

最新推荐文章于 2025-07-17 20:45:18 发布

JaneandDaria

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分类专栏：嵌入式文章标签： FreeRTOS 中断管理

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探讨了二值信号量如何在中断发生时解除任务阻塞，实现任务与中断的同步，以及如何通过延迟处理任务优化中断事件处理，提高系统效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

二值信号量

二值信号量可以在某个特殊的中断发生时，让任务解除阻塞，相当于让任务与中断同步。这样就可以让中断事件处理量大的工作在同步任务中完成，中断服务例程（ISR）中只是快速处理少部分工作。如此，中断处理可以说是被“推迟”（deferred）到一个“处理”（handler）任务。
如果某个中断处理要求特别紧急，其延迟处理任务的优先级可以设为最高，以保证延迟处理任务随时都可以抢占系统中的其他任务。这样，延迟处理任务就成为其对应的ISR退出后第一个执行的任务，在时间上紧接着ISR执行，相当于所有的处理都在ISR中完成一样
延迟处理任务对一个信号量进行带阻塞性质的"take"调用，意思是进入阻塞态以等待事件发生。当事件发生后，ISR对同一个信号量进行"give"操作，使得延迟处理任务解除阻塞，从而事件在延迟处理任务中得到相应的处理。
信号量可以看做一个深度为1的队列。这个队列由于最多只能保存一个数据单元，所以其不为空则为满（所谓“二值”）。
延迟处理任务调用xSemaphoreTake()时，等效于带阻塞时间地读取队列，如果队列为空的话任务则进入阻塞态
当事件发生后，ISR通过调用xSemaphoreGiveFromISR()放置一个信号量到队列中，使得队列成为满状态。这也使得延迟处理任务切出阻塞态，并移除信号量，使得队列再次成为空。当任务完成处理后，再次读取队列，发现队列为空，又进入阻塞态，等待下一次事件发生

vSemaphoreCreateBinary()

#define vSemaphoreCreateBinary( xSemaphore )//创建二值信号量

在这里插入图片描述

xSemaphoreTake()

#define xSemaphoreTake( xSemaphore, xBlockTime )//获取信号量

在这里插入图片描述

除互斥信号量外，所有类型的信号量都可以通过调用函数xSemaphoreTake()来获取
不能在中断服务例程中调用。

xSemaphoreGiveFromISR()

#define xSemaphoreGiveFromISR( xSemaphore, pxHigherPriorityTaskWoken )

在这里插入图片描述

对任务和中断进行同步

在这里插入图片描述

整个执行流程可以描述为：

1）中断产生。

2）中断服务例程启动，给出信号量以使延迟处理任务解除阻塞。

3）当中断服务例程退出时，延迟处理任务得到执行。延迟处理任务做的第一件事便是获取信号量。

4）延迟处理任务完成中断事件处理后，试图再次获取信号量——如果此时信号量无效，任务将切入阻塞待等待事件发生。