基于STM32F407的FreeRTOS学习笔记(5)

在数据结构中有一种很重要的数据结构叫做队列，其特点是数据先进先出。在FreeRTOS中也有一类队列，我们利用这类队列在FreeRTOS中实现任务与任务间的消息传递，所以也可以称之为消息队列。

队列是任务间通信的主要形式。它们可以用于在任务之间以及中断和任务之间发送消息。在大多数情况下，它们作为线程安全的 FIFO（先进先出）缓冲区使用，新数据被发送到队列的后面， 尽管数据也可以发送到前面。（拷贝自FreeRTOS开发者文档）

队列通过这样子的结构在任务间单方向传递消息。

在FreeRTOS的API引用文档中我们可以看到队列的控制函数。

我们在文档中找到队列创建函数（动态）

首先我们需要在程序中包含入queue.h文件才能使用队列。

其次和之前几期的操作一样，我们需要在FreeRTOSConfig.h文件中需要配置相对应的宏以激活该创建队列的构造函数。

xQueueCreate的参数有两个，首先是uxQueueLength队列可同时容纳的最大项目数简而言之也就是：这个队列有多长。

其次是uxItemSize，顾名思义是每一个项目（每个小块块）能存储多少数据（字节）

最后要强调的是，这个函数的返回值是QueueHandle_t，即以句柄的形式返回，因此我们创建任务的时候也需要以句柄变量接收其返回值。

我们在启动函数中加入我们创建队列的函数，其长度为1，每个项目的大小为一个字节。

我们接着在API引用文档中找到关于队列发送的函数（如上）。

发送的函数平平无奇，但是有几点需要注意；

首先是发布项目按副本排队而不是引用指针，指的是我们传入的数据是先拷贝的临时变量传入，而并非我们传入数据的地址，我想这样子是为了避免在接收端时对数据进行修改导致错误。

其次是该函数不能在中断函数中调用（有专门的函数是在中断中发布项目的）

函数参数中的第三项xTicksWait简单的理解就是可等待的最大时间，我们如果我们的队列已满则尝试等待，超过一定周期认为超时则项目发布失败。

我们在按钮检测任务中编写：按下按钮2时向队列中放入字符p（p初始值为‘a’），每按下这个按钮，p的值递增。

还有一个按钮3，按下按钮3则在队列中读取一则消息，并打印出来。

void Get_info(void * pvParameters)
{
  unsigned char p = 'a';
    unsigned char r;
  while(1)
  {

    unsigned char key = KEY_Scan(0);
    BaseType_t err;
    if(key==1)
    {
      memset(informationbuff,0,400);
      vTaskGetRunTimeStats(informationbuff);
      printf("%srn",informationbuff);
    }

    if(key==2)
    {
      printf("Key_2 Pressrn");
      if(KeyNumberHandler!=NULL)//队列句柄有效
      {

        err = xQueueSend(KeyNumberHandler,&p,10);
        p++;
        if(err!=pdTRUE)
        {
          printf("Send Fail rn");

        }
        else
        {
          printf("Send %c Successrn",p);

        }

      }
    }
    if(key==3)
    {
      printf("Key 3 Pressrn");
      if(KeyNumberHandler!=NULL)//队列句柄有效
      {

        xQueueReceive(KeyNumberHandler,&r,10);
        printf("Queue Receive:%c rn",r);
        r = '�';//清空
      }
    }
    vTaskDelay(10);
  }
}

我们在按钮检测任务中加入按钮2和按钮3的情况，并且定义了一个变量err来检测我们的队列是否添加成功，我们观察串口并看看打印情况。

可以看到，我们按下按钮2，成功将 ‘b’ 消息送入队列（我们是先p++再送入队列的）

我们再继续按下按钮2，由于队列的长度为1，且队列的项目并没有出队列，因此串口会提示送入队列失败。

此时p等于 ' c '，我们按下按钮3，让数据出队列，并且再按下一次按钮3读取是否有数据。

可以看到，读取队列之后队列的内容将被释放，后续的内容将前进。之后我们再按下按钮2 ，此时就可以向队列中送入数据（我多按了一下）。

除此之外，FreeRTOS中还有一个函数为xQueueOverwrite，传入参数除了没有阻塞时间之外和xQueueSend一样，它的作用为将消息送入队列，如果没有空间则覆盖最后一个空间，我们将按钮2中的函数换为该函数再试试。

我们每次送入队列都成功，因为它会把队列的最后一个项目覆盖掉。

关于队列的介绍就到此啦，具体的API可以上FreeRTOS的官网查看参考文档。