【转】FreeRTOS学习笔记——任务间使用队列同步数据

其他 2018-06-09 18:07:17 阅读次数: 2

1.前言

在嵌入式操作系统中队列是任务间数据交换的常用手段，队列是生产者消费者模型的重要组成部分。FreeRTOS的队列简单易用，下面结合一个具体例子说明FreeRTOS中的队列如何使用。
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    【 代码链接】——示例代码存于百度网盘

2.参考代码

参考代码中存在两个任务，任务A和任务B。任务A扮演生产者的角色，任务A不断地向队列中填充内容，填充的内容为一个int16_t类型的变量，填充完之后该变量累加；任务B扮演消费者的角色，任务B不断的从队列中提取内容，并通过串口打印。

[cpp]  view plain  copy
  1. /* Standard includes. */  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <stdint.h>  
  4. /* Scheduler includes. */  
  5. #include "FreeRTOS.h"  
  6. #include "task.h"  
  7. #include "queue.h"  
  8. /* Library includes. */  
  9. #include "stm32f10x.h"  
  10. #define LED0_ON() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);  
  11. #define LED0_OFF() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);  
  12. /* 队列句柄 */  
  13. xQueueHandle MsgQueue;  
  14. static void prvSetupHardware( void );  
  15. void TaskA( void *pvParameters );  
  16. void TaskB( void *pvParameters );  
  17. void LedInit(void);  
  18. void UART1Init( void );  
  19. int main( void )  
  20. {  
  21.     /* 初始化硬件平台 */  
  22.     prvSetupHardware();  
  23.      
  24.     /* 建立队列 */  
  25.     MsgQueue = xQueueCreate( 5 , sizeof( int16_t ) );  
  26.     /* 建立任务 */  
  27.     xTaskCreate( TaskA, ( signed portCHAR * ) "TaskA", configMINIMAL_STACK_SIZE,  
  28.                             NULL, tskIDLE_PRIORITY+3, NULL );  
  29.     xTaskCreate( TaskB, ( signed portCHAR * ) "TaskB", configMINIMAL_STACK_SIZE,  
  30.                             NULL, tskIDLE_PRIORITY+4, NULL );  
  31.     /* 启动OS */  
  32.     vTaskStartScheduler();  
  33.      
  34.     return 0;  
  35. }  
  36. /*-----------------------------------------------------------*/  
  37. void TaskA( void *pvParameters )  
  38. {  
  39.     int16_t SendNum = 1;  
  40.     for( ;; )  
  41.     {  
  42.         vTaskDelay( 2000/portTICK_RATE_MS );  
  43.         /* 向队列中填充内容 */  
  44.         xQueueSend( MsgQueue, ( void* )&SendNum, 0 );  
  45.         SendNum++;  
  46.     }  
  47. }  
  48. void TaskB( void *pvParameters )  
  49. {  
  50.     int16_t ReceiveNum = 0;  
  51.     for( ;; )  
  52.     {  
  53.         /* 从队列中获取内容 */  
  54.         if( xQueueReceive( MsgQueue, &ReceiveNum, 100/portTICK_RATE_MS ) == pdPASS)  
  55.         {  
  56.             printf("ReceiveNum:%d\r\n",ReceiveNum);  
  57.         }  
  58.     }  
  59. }  
  60. static void prvSetupHardware( void )  
  61. {  
  62.     LedInit();  
  63.     UART1Init();  
  64. }  
  65. void LedInit( void )  
  66. {  
  67.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  68.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );  
  69.     /*LED0 @ GPIOB.5*/  
  70.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;  
  71.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  72.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
  73.     GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );  
  74. }  
  75. void UART1Init( void )  
  76. {  
  77.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  78.     USART_InitTypeDef USART_InitStructure;  
  79.      
  80.     /* 第1步：打开GPIO和USART时钟 */  
  81.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);  
  82.      
  83.     /* 第2步：将USART1 Tx@PA9的GPIO配置为推挽复用模式 */  
  84.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  
  85.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
  86.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  87.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
  88.      
  89.     /* 第3步：将USART1 Rx@PA10的GPIO配置为浮空输入模式 */  
  90.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;  
  91.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  
  92.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
  93.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  94.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
  95.      
  96.     /* 第4步：配置USART1参数 */  
  97.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;  
  98.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
  99.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
  100.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;  
  101.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
  102.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;  
  103.     USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);  
  104.      
  105.     /* 第5步：使能 USART1， 配置完毕 */  
  106.     USART_Cmd(USART1, ENABLE);  
  107. }  
  108. int fputc(int ch, FILE *f)  
  109. {  
  110.     /* 写一个字节到USART1 */  
  111.     USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);  
  112.     /* 等待发送结束 */  
  113.     while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)  
  114.     {}  
  115.     return ch;  
  116. }  

程序运行结果


3.若干说明

xQueueHandle MsgQueue;
声明一个队列句柄，队列句柄可以理解成一个队列的标记，不同的队列具有不同的标记
MsgQueue = xQueueCreate( 5 , sizeof( int16_t ) );
创建队列，即在内容中开辟固定大小的区域。FreeRTOS中需指定队列的深度和每个元素的字节长度，如果队列的深度为1那么便和uCOS的消息邮箱用法相似。
xQueueSend( MsgQueue, ( void* )&SendNum, 0 );
向队列中填充内容，第二参数需要取出地址并进行类型转换，第三个参数设置等待时间，在队列满的情况下再往队列中填充内容的话便会阻塞任务，直到等待时间溢出；若此处填充的内容为0的话，则立即返回插入队列结果（成功或失败）
xQueueReceive( MsgQueue, &ReceiveNum, 100/portTICK_RATE_MS )
从队列中取出内容，第二个参数需要取出地址，第三个参数为等待最大时间，若在等待的时间内队列中没有数据则返回阻塞任务。

4.总结

FreeRTOS的队列简单易用，虽然和uCOS的实现细节存在差别但是使用的方法相同，在嵌入式操作系统的学习中主要是掌握队列的使用方法和场景，做到触类旁通。

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转载自blog.csdn.net/qingzhuyuxian/article/details/80623237
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