讀者*石 三*問：博主可以介紹下在RTOS下多個(gè)任務(wù)訪問同一硬件的方法嗎？比如說，多個(gè)任務(wù)都要用到串口打印信息。

我的回答是：使用互斥量、隊(duì)列兩種方式都能解決訪問沖突的問題。

多線程訪問同一串行硬件在許多系統(tǒng)中經(jīng)常使用，如多個(gè)線程都使用UART收發(fā)數(shù)據(jù)、多個(gè)線程使用讀寫SPI_FLASH、I2C_E2PROM，CAN總線收發(fā)數(shù)據(jù)等······

如果每個(gè)線程都同時(shí)搶占同一串口去讀寫操作，那么很容易出現(xiàn)問題。為了解決其中的沖突問題，就需要使用一定的辦法。下面以UART為例，基于FreeRTOS講述一下基本的互斥量和隊(duì)列方式的解決方法。

Ⅰ互斥訪問方法

互斥量：是一個(gè)可以處于兩態(tài)之一的變量：解鎖和加鎖。

原理：創(chuàng)建一個(gè)互斥量，線程A在需要占用資源（使用UART發(fā)送數(shù)據(jù)），把資源（UART）占用。此時(shí)，線程B及其他線程就不能占用該資源。當(dāng)線程A使用完資源（UART發(fā)送完數(shù)據(jù)），釋放資源，其他線程就可以搶占該資源。

創(chuàng)建互斥量

線程A占用資源

使用資源（發(fā)送數(shù)據(jù)）

線程A釋放資源

優(yōu)先級(jí)高的線程B占用資源

使用資源

線程B釋放資源

依次，優(yōu)先級(jí)線程占用資源

代碼：

//創(chuàng)建互斥量資源 SemaphoreHandle_t xSemaphore = NULL;xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex(); void TaskA(void *pvParameters){ for(;;) { //占用資源 if(xSemaphoreTake(xSemaphore, 10 ) == pdTRUE) { //使用資源(發(fā)送數(shù)據(jù)) USART_SendNByte(); //釋放資源 xSemaphoreGive(xSemaphore); } }}

信號(hào)量與互斥量區(qū)別：

信號(hào)量：多線程同步使用的；一個(gè)線程完成某個(gè)動(dòng)作后通過信號(hào)告訴別的線程，別的線程才可以執(zhí)行某些動(dòng)作；

互斥量：多線程互斥使用的；一個(gè)線程占用某個(gè)資源，那么別的線程就無法訪問，直到該線程離開，其他線程才可以訪問該資源；

Ⅱ隊(duì)列操作方法

隊(duì)列操作方法就是FIFO，先入先出的原理。比如：線程A要使用UART發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)，將其加入隊(duì)列；接著線程B也要使用UART發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)。

那么，線程A將這串?dāng)?shù)據(jù)加入隊(duì)列，接著線程B又將要發(fā)送的一串?dāng)?shù)據(jù)加入隊(duì)列。

在另外一個(gè)UART發(fā)送的線程中，從隊(duì)列中按照FIFO方式讀取隊(duì)列里面的數(shù)據(jù)，依次發(fā)送出去即可。

創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列（發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列）

創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)（UART發(fā)送數(shù)據(jù)線程）

線程A加入隊(duì)列

線程B加入隊(duì)列

另外一邊的線程，依次讀取隊(duì)列數(shù)據(jù)，使用UART發(fā)送出去。

代碼：

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(;;) { //線程相關(guān)操作 //加入隊(duì)列 xQueueSend(xQueue, &TaskA_Buf, 10) }} void TaskB(void *pvParameters){ for(;;) { //線程相關(guān)操作 //加入隊(duì)列 xQueueSend(xQueue, &TaskB_Buf, 10) }} void UART_Send_Task(void *pvParameters){ for(;;) { //循環(huán)讀取隊(duì)列BUF if(xQueueReceive(xQueue, &Buf, 10) == pdTRUE) { USART_SendNByte(&Buf); } }}

以上兩種方法是常用的，希望大家都掌握一下。上述僅讓大家掌握原理，代碼不宜直接復(fù)制粘貼使用。