STM32---FreeRTOS消息隊列

一、簡介

1、隊列簡介：

隊列：是任務到任務，任務到中斷、中斷到任務數據交流的一種機制（消息傳遞）。

?FreeRTOS基于隊列，實現了多種功能，其中包括隊列集、互斥信號量、計數型信號量、二值信號量、遞歸互斥信號量，因此很有必要深入了解FreeRTOS的隊列。

（中斷一關閉，就不會出現任務切換，以防多個任務同時操作隊列）?

2、FreeRTOS隊列特點：

????????????????????????1.數據入隊出隊方式：先進先出

????????????????????????2.數據傳遞方式：實際值

????????????????????????3.多任務訪問

????????????????????????4. 出隊、入隊堵塞

問題：當多個任務寫入消息給一個“滿隊列”時，這些任務都會進入阻塞狀態，也就是說有多個任務?? ? ?在等待同一個隊列的空間。那當隊列中有空間時，哪個任務會進入就緒態？?

答： ?? ?1、優先級最高的任務 ?? ?2、如果大家的優先級相同，那等待時間最久的任務會進入就緒態?

注：我始終認為自己不是一個很聰明的人，所以這些理論知識，我都是淺嘗輒止，量力而行。

3、往隊列寫入消息API函數：

4、從隊列讀取消息API函數：?

?二、實驗

1、實驗步驟

2、代碼：?

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "freertos_demo.h"
#include "Delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"int main(void){	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//設置系統中斷優先級分組 4 uart_init(115200);	 delay_init();Key_Init();LED_Init();// 創建任務FrrrRTOS_Demo();}

freertos_demo.c?

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"/******************************************************************任務配置****************************************************/
//任務優先級
#define START_TASK_PRIO					1
//任務堆棧大小	
#define START_TASK_STACK_SIZE 	128  
//任務句柄
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//任務函數
void start_task(void *pvParameters);//任務優先級
#define TASK1_PRIO							2
//任務堆棧大小	
#define TASK1_STACK_SIZE 				128  
//任務句柄
TaskHandle_t Task1_Handler;
//任務函數
void task1(void *pvParameters);//任務優先級
#define TASK2_PRIO							3
//任務堆棧大小	
#define TASK2_STACK_SIZE 				128  
//任務句柄
TaskHandle_t Task2_Handler;
//任務函數
void task2(void *pvParameters);//任務優先級
#define TASK3_PRIO							4
//任務堆棧大小	
#define TASK3_STACK_SIZE 				128  
//任務句柄
TaskHandle_t Task3_Handler;
//任務函數
void task3(void *pvParameters);char  task_buffer[500]; 							//用于存儲系統中任務信息表格/******************************************************************任務函數****************************************************/
QueueHandle_t		key_queue; 						//小數據句柄
QueueHandle_t		big_data_queue; 			//大數據	句柄
char buff[100] = {"蒼天已死，黃天當立；歲在甲子，天下大吉"};
void FrrrRTOS_Demo(void)
{key_queue = xQueueCreate(2, sizeof(uint8_t));if(key_queue != NULL){printf("\r\nkey_queue隊列創建成功！！!\r\n");}else{ printf("key_queue隊列創建失敗！！!\r\n");	}big_data_queue = xQueueCreate(1, sizeof(char *));if(big_data_queue != NULL){printf("big_data_queue隊列創建成功！！!\r\n");}else{ printf("big_data_queue隊列創建失敗！！!\r\n");	}//創建開始任務xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,            			//任務函數( char*         )"start_task",          			//任務名稱(uint16_t       )START_TASK_STACK_SIZE, 			//任務堆棧大小(void*          )NULL,                  			//傳遞給任務函數的參數(UBaseType_t    )START_TASK_PRIO,       			//任務優先級(TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler);   			//任務句柄 // 啟動任務調度vTaskStartScheduler();}void start_task(void *pvParameters)
{taskENTER_CRITICAL();           //進入臨界區//創建1任務xTaskCreate((TaskFunction_t )task1,     	(const char*    )"task1",   	(uint16_t       )TASK1_STACK_SIZE, (void*          )NULL,				(UBaseType_t    )TASK1_PRIO,	(TaskHandle_t*  )&Task1_Handler); //創建2任務xTaskCreate((TaskFunction_t )task2,     (const char*    )"task2",   (uint16_t       )TASK2_STACK_SIZE, (void*          )NULL,(UBaseType_t    )TASK2_PRIO,(TaskHandle_t*  )&Task2_Handler);    //創建3任務xTaskCreate((TaskFunction_t )task3,     (const char*    )"task3",   (uint16_t       )TASK3_STACK_SIZE, (void*          )NULL,(UBaseType_t    )TASK3_PRIO,(TaskHandle_t*  )&Task3_Handler);  								vTaskDelete(NULL); 							//刪除開始任務taskEXIT_CRITICAL();            //退出臨界區
}//1 任務函數
void task1(void *pvParameters)
{uint8_t 	 key = 0;BaseType_t err;char *buf;buf = &buff[0];while(1){key = Key_GetNum();if(key == 1 || key == 2){err = xQueueSend( key_queue, &key, portMAX_DELAY );if(err != pdTRUE){printf("key_queue隊列發送失敗\r\n");}}else if(key == 3){err = xQueueSend( big_data_queue, &buf, portMAX_DELAY );if(err != pdTRUE){printf("key_queue隊列發送失敗\r\n");}}vTaskDelay(50);}
}// 任務2 小數據出隊函數
void task2(void *pvParameters)
{uint8_t    key = 0;BaseType_t err = 0;// 任務主循環while (1){err = xQueueReceive( key_queue,&key,portMAX_DELAY );if(err != pdTRUE){printf("key_queue隊列讀取失敗\r\n");		}else{printf("key = %d\r\n",key);};}
}//不調用系統延時函數，因為xQueueReceive（）函數如果讀取完隊列里面的數據，就會由就緒態轉變為阻塞態；// 任務3 大數據出隊函數
void task3(void *pvParameters)
{	char *    buf;BaseType_t err = 0;// 任務主循環while (1){err = xQueueReceive( big_data_queue, &buf, portMAX_DELAY);if(err != pdTRUE){printf("big_data_queue隊列讀取失敗\r\n");		}else{printf("key = %s\r\n",buf);};}
}

?key.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "usart.h"
#include "Delay.h"/*** 函    數：按鍵初始化* 參    數：無* 返 回 值：無* 按鍵：PB4/PB12/PB14*/
void Key_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//開啟GPIOB的時鐘/*GPIO初始化*/GPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					}/*** 函    數：按鍵獲取鍵碼* 參    數：無* 返 回 值：按下按鍵的鍵碼值，范圍：0~3，返回0代表沒有按鍵按下* 注意事項：此函數是阻塞式操作，當按鍵按住不放時，函數會卡住，直到按鍵松手*/
uint8_t Key_GetNum(void)
{uint8_t KeyNum = 0;																				//定義變量，默認鍵碼值為0if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_4) == 0)			  //讀PB4輸入寄存器的狀態，如果為0，則代表按鍵1按下{KeyNum= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_4);printf("KeyNum = %d\r\n",KeyNum);delay_xms(20);																					//延時消抖while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_4) == 0);	//等待按鍵松手delay_xms(20);																					//延時消抖KeyNum = 1;																							//置鍵碼為1}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0)			{KeyNum= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12);printf("KeyNum = %d\r\n",KeyNum);delay_xms(20);											while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12) == 0);	delay_xms(20);									KeyNum = 2;											}if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0)			{KeyNum= GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14);printf("KeyNum = %d\r\n",KeyNum);delay_xms(20);											while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0);	delay_xms(20);									KeyNum = 3;											}return KeyNum;																						//返回鍵碼值，如果沒有按鍵按下，所有if都不成立，則鍵碼為默認值0
}