FreeRTOS-03-消息队列

消息队列

消息队列是一种用于线程间通信的技术，在FreeRTOS​中则用于任务间通信，其中的任务可以视为线程。

支持先进先出、后进先出

消息队列运行机制

1. 创建消息队列单独划分一个内存空间，内存大小=控制块大小+单个消息空间*队列长度，然后初始化消息队列，空间大小无法更改。

2. 初始化后，内存空间中会包含头指针等信息，消耗部分内存，删除消息队列后空间释放。

3. 每个空间存放不大于uxItemSize​ 的任意类型数据。

4. 队列未满，消息会被拷贝到队列末尾。紧急消息则发送至队列首。

5. 当有任务请求队列消息时，任务变为阻塞态在等待时间内等待消息，若消息空间内无消息直至超时，则任务变为就绪态，否则接收消息变为就绪态。

6. 消息队列不再使用后，应该及时删除，释放资源。

7. 任务等待消息的几种状态

   1. 即刻型：任务等待消息，若队列中没有消息，任务直接变为就绪态，不再等待消息。

   2. 等待型：任务变为阻塞态，在等待时间内等待队列消息，若有消息则接收并变为就绪态，若无就超时变为就绪态。

   3. 无限型：任务一直等待消息，直到消息出现。

   • 注意事项：只有任务才能进入阻塞态，中断不能进入阻塞态，中断有单独的消息函数

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队列常见函数

1. xQueueCreate()​创建一个队列返回一个指针类型的句柄

   • 使用的是动态内存，需要开启configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 1​宏定义
   • 创建的时候，申请内存是连续的，保证队列控制块和消息空间的连续

2. xQueueStaticCreate()​使用静态内存创建一个队列

3. vQueueDelete()​队列删除

4. xQueueSend()​向队列发送消息，以拷贝的形式在队列尾部加入一个消息，不能在中断中使用

5. xQueueSendToBack()​和xQueueSend()​等效

6. xQueueSendFromISR()​用于中断中向队列尾部发送一个消息

7. xQueueSendToBackFromISR()​和xQueueSendFromISR()​等效

8. xQueueGenericSend()​通用消息队列发送，是上述发送的原型

9. xQueueGenericSendFromISR()​中断通用消息队列发送，中断发送的原型

10. xQueueReceive()​从队列中接收消息，并将消息删除，将消息拷贝至缓冲区

11. xQueuePeek()​从队列中接收消息，不删除消息

12. xQueueReceiveFromISR()​中断中使用

13. xQueuePeekFromISR()​中断中使用

14. xQueueGenericReceive()​通用接收消息，上述的原型

创建队列

设计2个Button​任务，通过按键发送不同的Data​数据，然后将发送的Data​数据在另一个任务中接收，最终在串口显示

队列消息句柄，创建一个引用，并不是创建一个真实的队列消息，同时设置队列的属性

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//创建一个Queue句柄
QueueHandle_t Test_Queue=NULL;
#define QUEUE_LEN 4			//队列长度
#define QUEUE_SIZE 4		//单个消息空间大小

创建一个真实的队列

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//创建一个Queue队列
Test_Queue=xQueueCreate((UBaseType_t)QUEUE_LEN,(UBaseType_t)QUEUE_SIZE);

接收数据任务

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static void Receive_Task(void *paramter)
{
	BaseType_t xReturn=pdTRUE;
	uint32_t r_queue;
	while (1)
	{
		//消息队列句柄，缓冲区，等待时间：一直等待
		xReturn = xQueueReceive(Test_Queue,&r_queue,portMAX_DELAY);
		if(xReturn==pdTRUE)
		{
			printf("本次接收到的消息是%d\r\n",r_queue);
		}else
		{
			printf("数据接收错误，错误代码:0x%l\r\n",xReturn);
		}
	}
}

Button控制发送数据任务

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static void Send_Task(void *paramter)
{
	BaseType_t xReturn=pdTRUE;
	uint32_t send_data1=1;
	uint32_t send_data2=2;
	while (1)
	{
		if (Key_BTN(BTN1)==KEY_ON)
		{
			printf("发送消息send_data1\r\n");
			//消息队列句柄，数据，等待时间：0
			xReturn = xQueueSend(Test_Queue,&send_data1,0);

			if (xReturn==pdTRUE)
			{
				printf("消息send_data1发送成功\r\n");
			}
		}

		if (Key_BTN(BTN2)==KEY_ON)
		{
			printf("发送消息send_data2\r\n");
			xReturn = xQueueSend(Test_Queue,&send_data2,0);
			if (xReturn==pdTRUE)
			{
				printf("消息send_data2发送成功\r\n");
			}
		}
		vTaskDelay(20);
	}
}

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