UCOSIII消息队列
一、相关理论
1、消息是指向数据的指针，可以是任务块或者是函数。
2、任务的传递是指针传递，不是值的传递，（数据的本身不产生拷贝）。
3、UCOSIII对消息的读取可以说（FIFO）先进先出，也可以先进后出（LIFO）。
二、相关API函数
1、定义消息队列
#define KEY_Q_NUM 1 //消息队列长度
OS_Q KEY_Msg; //定义一个消息队列
2、OSQCreate() 创建消息队列
OSQCreate ( (OS_Q*) &KEY_Msg,
(CPU_CHAR*) "KEY_Msg",
(OS_MSG_QTY) KEY_Q_NUM,
(OS_ERR*) &err);
void OSQCreate ( OS_Q *p_q, //指向消息队列
CPU_CHAR *p_name, //消息队列名字
OS_MSG_QTY max_qty, //消息队列长度
OS_ERR *p_err)
3、OSQPend() 等待消息队列
num=OSQPend( &KEY_Msg, 0 , OS_OPT_PEND_BLOCKING, &size, 0, &err);
void *OSQPend ( OS_Q *p_q, //指向消息队列
OS_TICK timeout, //等待超时时间
OS_OPT opt, //是否使用阻塞
OS_MSG_SIZE *p_msg_size, //接收消息长度
CPU_TS *p_ts, //时间戳
OS_ERR *p_err)
4、OSQPost() 向消息队列发送消息
OSQPost ( &KEY_Msg, &task1_num, 10, OS_OPT_POST_FIFO, &err);
void OSQPost ( OS_Q *p_q, //指向消息对列
void *p_void, //向消息对列发送的消息
OS_MSG_SIZE msg_size, //发送消息的长度
OS_OPT opt, //选择消息发送的选项
OS_ERR *p_err)
OS_OPT opt OS_OPT_POST_ALL 将消息发送给所有等待该消息队列的任务，
需要和OS_OPT_POST_FIFO 或者OS_OPT_POST_LIFO 配合使用。
OS_OPT_POST_FIFO 待发送消息保存在消息队列的末尾
OS_OPT_POST_LIFO 待发送的消息保存在消息队列的开头
OS_OPT_POST_NO_SCHED 禁止在本函数内执行任务调度。
我们可以使用上面四种基本类型来组合出其他几种类型，如下：
OS_OPT_POST_FIFO + OS_OPT_POST_ALL
OS_OPT_POST_LIFO + OS_OPT_POST_ALL
OS_OPT_POST_FIFO + OS_OPT_POST_NO_SCHED
OS_OPT_POST_LIFO + OS_OPT_POST_NO_SCHED
三、实验设计
设计一个程序，4个任务，两个消息队列，一个定时器。任务1用于按键检测，并将按键次数通过 KEY_Msg 消息队列发送给任务2，任务二等待一直等待消息队列，等待到消息对列后把按键次数打印到串口。定时器1的回调函数把自身运行次数通过 DATA_Msg 消息队列发送给任务3，任务3把接收到的数据通过串口打印出来。
四、程序源码
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "bsp_key.h"
#include "usart.h"
#include "includes.h"
//任务优先级
#define START_TASK_PRIO 3
//任务堆栈大小
#define START_STK_SIZE 512
//任务控制块
OS_TCB StartTaskTCB;
//任务堆栈
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE];
//任务函数
void start_task(void *p_arg);
//任务优先级
#define TASK1_TASK_PRIO 4
//任务堆栈大小
#define TASK1_STK_SIZE 128
//任务控制块
OS_TCB Task1TaskTCB;
//任务堆栈
CPU_STK TASK1_TASK_STK[TASK1_STK_SIZE];
//任务函数
void task1_task(void *p_arg);
//任务优先级
#define TASK2_TASK_PRIO 5
//任务堆栈大小
#define TASK2_STK_SIZE 128
//任务控制块
OS_TCB Task2TaskTCB;
//任务堆栈
CPU_STK TASK2_TASK_STK[TASK2_STK_SIZE];
//任务函数
void task2_task(void *p_arg);
//任务优先级
#define TASK3_TASK_PRIO 6
//任务堆栈大小
#define TASK3_STK_SIZE 128
//任务控制块
OS_TCB Task3TaskTCB;
//任务堆栈
CPU_STK TASK3_TASK_STK[TASK3_STK_SIZE];
//任务函数
void task3_task(void *p_arg);
//OS_SEM MY_SEM; //定义一个信号量，用于访问共享资源
#define KEY_Q_NUM 1 //消息队列长度
#define DATA_Q_NUM 4
OS_Q KEY_Msg; //定义一个消息队列
OS_Q DATA_Msg;
OS_TMR tmr1;
u8 task1_num=0;
u8 Tmr_num=0;
void tmr1_callback(void);
int main(void)
{
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
delay_init ();
NVIC_PriorityGroupConfig (NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级
uart_init (115200); //初始化串口
printf("串口初始化完成\r\n");
LED_Init();
Key_GPIO_Config();
OSInit(&err);
OS_CRITICAL_ENTER(); //进入临界区
OSTaskCreate( (OS_TCB*) &StartTaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR*) "start_task ", //任务名称
(OS_TASK_PTR) start_task, //任务函数
(void*) 0, //参数
(OS_PRIO) START_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK*) &START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址
(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位
(CPU_STK_SIZE) START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(OS_MSG_QTY) 0, //任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息
(OS_TICK) 0, //当使能时间片轮转时的时间片长度，为0时为默认长度
(void*) 0, //用户补充的存储区
(OS_OPT) OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项
(OS_ERR*) &err); //存放该函数错误时的返回值
OS_CRITICAL_EXIT(); //退出临界区
OSStart(&err);
}
//开始任务函数
void start_task(void *p_arg)
{
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
p_arg = p_arg;
CPU_Init();
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); //统计任务
#endif
#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN //如果使能了测量中断关闭时间
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif
#if OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN //当使用时间片轮转的时候
//使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍，既1*5=5ms
OSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err);
#endif
OS_CRITICAL_ENTER(); //进入临界区
OSQCreate ( (OS_Q*) &KEY_Msg,
(CPU_CHAR*) "KEY_Msg",
(OS_MSG_QTY) KEY_Q_NUM,
(OS_ERR*) &err);
OSQCreate ( (OS_Q*) &DATA_Msg,
(CPU_CHAR*) "DATA_Msg",
(OS_MSG_QTY) DATA_Q_NUM,
(OS_ERR*) &err);
OSTmrCreate ( (OS_TMR*) &tmr1,
(CPU_CHAR*) "tmr1",
(OS_TICK ) 0, //初始化延时20*10=200ms
(OS_TICK) 200, // 100*10=1000ms
(OS_OPT) OS_OPT_TMR_PERIODIC,
(OS_TMR_CALLBACK_PTR) tmr1_callback,
(void*) 0,
(OS_ERR*) &err);
OSTaskCreate( (OS_TCB*) &Task1TaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR*) "task1_task ", //任务名称
(OS_TASK_PTR) task1_task, //任务函数
(void*) 0, //参数
(OS_PRIO) TASK1_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK*) &TASK1_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE) TASK1_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE) TASK1_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY) 0,
(OS_TICK) 0,
(void*) 0,
(OS_OPT) OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR*) &err);
OSTaskCreate( (OS_TCB*) &Task2TaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR*) "task2_task ", //任务名称
(OS_TASK_PTR) task2_task, //任务函数
(void*) 0, //参数
(OS_PRIO) TASK2_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK*) &TASK2_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE) TASK2_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE) TASK2_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY) 0,
(OS_TICK) 0,
(void*) 0,
(OS_OPT) OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR*) &err);
OSTaskCreate( (OS_TCB*) &Task3TaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR*) "task3_task ", //任务名称
(OS_TASK_PTR) task3_task, //任务函数
(void*) 0, //参数
(OS_PRIO) TASK3_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK*) &TASK3_TASK_STK[0],
(CPU_STK_SIZE) TASK3_STK_SIZE/10,
(CPU_STK_SIZE) TASK3_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY) 0,
(OS_TICK) 0,
(void*) 0,
(OS_OPT) OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,
(OS_ERR*) &err);
OS_CRITICAL_EXIT(); //退出临界区
OSTaskDel ((OS_TCB*)&StartTaskTCB,&err); //删除任务自身
}
void task1_task(void *p_arg)
{
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
p_arg = p_arg;
while(1)
{
if(PAin(0)==1)
{
task1_num++;
OSQPost ( &KEY_Msg, &task1_num, 10, OS_OPT_POST_FIFO, &err);
while(PAin(0)==1);
}
OSTimeDlyHMSM(0,0,0,10,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err); //延时500MS
}
}
void task2_task(void *p_arg)
{
u8 *num;
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
OS_MSG_SIZE size;
p_arg = p_arg;
while(1)
{
num=OSQPend( &KEY_Msg, 0 , OS_OPT_PEND_BLOCKING, &size, 0, &err);
printf("按键次数 %d\r\n",*num);
LED1=~LED1;
OSTimeDlyHMSM(0,0,3,0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err); //延时1s
}
}
void task3_task(void *p_arg)
{
u8 *num2;
OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
OS_MSG_SIZE size;
p_arg = p_arg;
OSTmrStart (&tmr1, &err);
while(1)
{
num2=OSQPend( &DATA_Msg, 0 , OS_OPT_PEND_BLOCKING, &size, 0, &err);
printf("定时器运行次数 %d\r\n",*num2);
OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err); //延时1s
}
}
void tmr1_callback(void)
{
OS_ERR err;
Tmr_num++;
OSQPost ( &DATA_Msg, &Tmr_num, 10, OS_OPT_POST_FIFO, &err);
}