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资源说明：STM32F103与FreeRTOS互斥信号量操作实验是嵌入式开发中的一个典型应用场景，这个实验旨在帮助初学者和有一定基础的单片机开发者更好地理解和应用实时操作系统FreeRTOS，以提高代码开发效率和编程技能。FreeRTOS是一个轻量级、高效的实时操作系统，适用于资源有限的微控制器，如STM32F103系列。
我们要理解STM32F103这款芯片。STM32F103是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，具有丰富的外设接口和高性能计算能力，常用于工业控制、消费电子等领域。
FreeRTOS是一个开源的、实时的操作系统内核，它提供任务调度、中断处理、内存管理、同步机制等功能。在STM32F103上移植FreeRTOS，可以使单片机开发具备多任务并发执行的能力，从而实现复杂的系统设计。
在这个实验中，核心知识点是FreeRTOS的互斥信号量（Mutex）。互斥信号量是一种用于同步和保护共享资源的机制，它确保同一时间只有一个任务可以访问特定资源。在FreeRTOS中，当一个任务获得互斥锁后，其他试图获取该锁的任务将被阻塞，直到拥有锁的任务释放它。
以下是关于FreeRTOS互斥信号量的一些关键点：
1. 创建互斥信号量：使用`xSemaphoreCreateMutex()`函数创建一个互斥信号量。创建时需要指定信号量类型，这里应选择互斥信号量。
2. 获取互斥信号量：任务通过调用`xSemaphoreTake()`函数尝试获取信号量。如果信号量当前未被占用，该任务会获得信号量并继续执行；如果已被占用，任务将被挂起，等待信号量释放。
3. 释放互斥信号量：当任务完成对共享资源的访问后，必须调用`xSemaphoreGive()`来释放信号量。这会唤醒所有因等待该信号量而挂起的任务，按优先级顺序恢复执行。
4. 优先级继承：FreeRTOS的互斥信号量支持优先级继承特性，以防高优先级任务因等待低优先级任务持有的信号量而被阻塞。如果发生这种情况，低优先级任务的优先级会被暂时提升，直到它释放信号量。
5. 错误处理：在使用互斥信号量时，应适当处理可能发生的错误，如信号量获取超时或资源不足等。
6. 结构体：FreeRTOS中的互斥信号量由`xSemaphoreHandle`类型的结构体表示，它是内核分配的句柄，用于后续的信号量操作。
在实际工程中，你可以通过这个实验学习如何在STM32F103上初始化FreeRTOS系统，创建任务，并使用互斥信号量来保护共享资源，例如串口通信、GPIO操作或定时器设置。通过对这些知识点的深入理解和实践，将有助于提升你的嵌入式系统设计和调试能力。
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