stm32c8t6之freertos消息队列
freertos任务之间的通讯方式有很多，消息队列就是一种，它可以在任务中发送或者读取信息。
有了解过数据结构的应该能理解消息队列的含义，消息队列本质上来说就是队列。队列就好比你去排队打饭，排队的队伍就是一个队列，队列的原理就是先进先出。你先排队那就你先打完饭，你后排队就等别人打完饭才到你。消息队列也一样，先发送的数据可以先被读取到，后发送的数据后面才会被读取。
创建和删除消息队列
#include "queue.h"
QueueHandle_t xQueueCreate(UBaseType_t uxQueueLength,UBaseType_t uxItemSize,);这是消息队列的头文件和创建函数xQueueCreate()；我这里采用的是动态的方法进行创建，创建函数的第一个参数是队列储存元素的个数，第二个参数是存储元素的字节个数。
QueueHandle_t queue;
queue = xQueueCreate(4,4);首先创建消息队列的句柄，这个是至关重要的，我们发送消息和接收消息都要操作这个句柄。队列创建函数的两个参数我都给了4，代表我要设置队列的大小为4，存储元素的字节也为4。
void vQueueDelete(QueueHandle_t xQueue);这是删除消息队列的函数，只要把消息队列的句柄传进去就好了。
发送消息
BaseType_t xQueueSend(
QueueHandle_t Queue, //队列句柄
const void *pvItemToQueue, //发送数据的指针
TickType_t xTicksToWait); //发送数据的时间这个是常规的队列发送函数，不能在中断中使用，因为发送函数的第三个参数可以设置发送时间。可以起到一个阻塞的效果，但是在中断中是不可以进行阻塞的，中断有自己的队列发送函数。
BaseType_t xQueueSendFromISR(
QueueHandle_t Queue, //队列句柄
const void *pvItemToQueue, //发送数据的指针
BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken); //可以给pdTRUE或者pdFLASE接收消息
BaseType_t xQueueReceive(
QueueHandle_t Queue, //队列句柄
void *pvBuffer, //接收数据的指针
TickType_t xTicksToWait); //发送数据的时间这是常规的队列接收函数，同样也不能在中断中使用。
BaseType_t xQueueReceiveFromISR(
QueueHandle_t Queue, //队列句柄
void *pvBuffer, //发送数据的指针
BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken); //可以给pdTRUE或者pdFLASE这是中断里使用的接收信息函数。
实战
接下来做一个消息队列的实验，在stm32c8t6上面设置两个按键，key1和key2。按下key1时发送消息，按下key2时接收消息并打印。
QueueHandle_t queue; //消息队列句柄
TaskHandle_t startTask_handler; //总任务的句柄
TaskHandle_t ledTask_handler; //led的句柄
TaskHandle_t sendTask_handler; //发送消息的句柄
TaskHandle_t receiveTask_handler; //接收消息的句柄
TaskHandle_t randTask_handler; //随机数的句柄
xTaskCreate(startTask,"startTask",512,NULL,1,&startTask_handler); //创建开始任务
void startTask(void *arg)
{
BaseType_t xReturn = pdFALSE; //创建接收值
taskENTER_CRITICAL(); //临界区
queue = xQueueCreate(4,4);
xReturn = xTaskCreate(ledTask,"ledTask",64,NULL,1,&ledTask_handler); //创建led任务
xReturn = xTaskCreate(sendTask,"sendTask",64,NULL,3,&sendTask_handler); //创建发送任务
xReturn = xTaskCreate(receiveTask,"receiveTask",64,NULL,2,&receiveTask_handler); //创建接收任务
xReturn = xTaskCreate(randTask,"randTask",64,NULL,1,&randTask_handler); //创建随机数任务
if(xReturn == pdTRUE)
{
printf("Task create ok\n");
}
else
{
printf("Task create error\n");
}
vTaskDelete(startTask_handler); //删除开始任务句柄
taskEXIT_CRITICAL(); //临界区
}这是任务创建的函数，一共创建5个任务，一个开始任务startTsak(void *arg)，用来创建其他4个任务的。
其他4个任务分别是led任务，随机数任务，发送消息任务和接受消息任务。led任务是用来当心跳包的，可以观察led的状态判断自己的程序有没有卡死之类的。随机数任务是用来赋值给发送函数发送的值的。发送任务就是发送消息的，接受任务就是用来接受消息的。
led任务
void ledTask(void *arg)
{
while(1)
{
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
vTaskDelay(500);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
vTaskDelay(500);
}
}led任务比较简单，就是单纯让led在闪烁。
随机数任务
int send_data1;
void randTask(void *arg)
{
while(1)
{
send_data1 = rand() % 100 + 1;
}
}首先定义一个全局变量send_data1，通过rand()函数将值不断赋值给send_data1，这样就可以确保每次发送的数据都是不一样的。
发送任务
void sendTask(void *arg)
{
BaseType_t xReturn = pdFALSE;
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) == RESET)
{
xReturn = xQueueSend(queue,&send_data1,0);
if(xReturn == pdFALSE)
{
printf("data send error\n");
}
else
{
printf("data send ok\n");
}
}
vTaskDelay(200);
}
}首先定义一个xReturn 变量来接收xQueueSend()函数的值，来判断它是否操作成功。因为我自己没有封装按键key的函数，所以直接索性判断PA0是否被按下了。xQueueSend()函数的第一个参数就是消息队列的句柄；第二个参数是生成的随机数，这里要取地址；最后一个参数是设置发送的时间，我给的是0，就是一调用就直接发送。
最后一个小问题，当执行完流程后最好延时一下，不延时的话可能会导致按下一次按键，就会发送好几次数据，我这里延时了200ms。
接收任务
void receiveTask(void *arg)
{
int rec_data;
BaseType_t xReturn = pdFALSE;
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1) == RESET)
{
xReturn = xQueueReceive(queue,&rec_data,portMAX_DELAY);
if(xReturn == pdFALSE)
{
printf("receive ok\n");
}
else
{
printf("receive data :%d\n",rec_data);
}
}
vTaskDelay(200);
}
}先定义一个变量rec_data来接收数据，当PA1被按下时，也就是按键被按下时，就开始接收。xQueueReceive()函数的第一个参数是队列句柄；第二个参数是用来接收数据，要取地址；最后一个参数是接收的时间，我这里给的是portMAX_DELAY，这个是freertos的一个宏定义，表示一直等待接收。流程的最后也是一样给延个时，防止它一次性读取很多数据。
源代码
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "usart.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "key.h"
#include "queue.h"
#include "led.h"
#include "stdlib.h"
QueueHandle_t queue; //消息队列句柄
TaskHandle_t startTask_handler; //总任务的句柄
TaskHandle_t ledTask_handler; //led的句柄
TaskHandle_t sendTask_handler; //发送消息的句柄
TaskHandle_t receiveTask_handler; //接收消息的句柄
TaskHandle_t randTask_handler; //随机数的句柄
int send_data1;
void ledTask(void *arg)
{
while(1)
{
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
vTaskDelay(500);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8);
vTaskDelay(500);
}
}
void receiveTask(void *arg)
{
int rec_data;
BaseType_t xReturn = pdFALSE;
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_1) == RESET)
{
xReturn = xQueueReceive(queue,&rec_data,portMAX_DELAY);
if(xReturn == pdFALSE)
{
printf("receive ok\n");
}
else
{
printf("receive data :%d\n",rec_data);
}
}
vTaskDelay(200);
}
}
void sendTask(void *arg)
{
BaseType_t xReturn = pdFALSE;
while(1)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0) == RESET)
{
xReturn = xQueueSend(queue,&send_data1,0);
if(xReturn == pdFALSE)
{
printf("data send error\n");
}
else
{
printf("data send ok\n");
}
}
vTaskDelay(200);
}
}
void randTask(void *arg)
{
while(1)
{
send_data1 = rand() % 100 + 1;
}
}
void startTask(void *arg)
{
BaseType_t xReturn = pdFALSE; //创建接收值
taskENTER_CRITICAL(); //临界区
queue = xQueueCreate(4,4);
xReturn = xTaskCreate(ledTask,"ledTask",64,NULL,1,&ledTask_handler); //创建led任务
xReturn = xTaskCreate(sendTask,"sendTask",64,NULL,3,&sendTask_handler); //创建发送任务
xReturn = xTaskCreate(receiveTask,"receiveTask",64,NULL,2,&receiveTask_handler); //创建接收任务
xReturn = xTaskCreate(randTask,"randTask",64,NULL,1,&randTask_handler); //创建随机数任务
if(xReturn == pdTRUE)
{
printf("Task create ok\n");
}
else
{
printf("Task create error\n");
}
vTaskDelete(startTask_handler); //删除开始任务句柄
taskEXIT_CRITICAL(); //临界区
}
int main(void)
{
LED_Init();
usrt1_init(9600);
xTaskCreate(startTask,"startTask",512,NULL,1,&startTask_handler); //创建开始任务
vTaskStartScheduler();
}
实验现象
我这里用串口来进行操作，先是进行复位，然后串口助手第一行打印了Task create ok这句话，说明所有任务都创建成功了。
我按了一下key1，串口打印data send ok，说明发送成功；再按一下key2，串口打印了recrive data ：12，说明消息队列也接收到了消息。
随后我发送了3次数据，此时队列里有3个元素，随后我又读取了两次数据，这时队列了就剩一个数据了。所以，这就导致了我接下来再发送5次数据时，后面两次都失败了。原因是在发送第4次数据时，队列已经满了，就发送进不去了，因为我设置的队列最大值为4，所以就会打印error。
顺便再提一嘴，如果各位在操作时，发现发送数据和接收数据同时进行，或者在进行发送和接受数据操作时，突然打印不出数据了。那么问题肯定是出在发送和接收数据的延时上或者任务的优先级上，我也遇到过这些问题。
以上就是队列的操作。