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本篇4K,立志最细,FreeRtos中Queue使用教程与个人理解!!!
2024-10-10 18:00:07基础资料围观83次
前言:编写不易,请勿搬运,仅供学习参考!!!
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FreeRtos中Queue的使用
在FreeRtos操作系统中,Queue是一种用在Task之间传输数据的方法,这种方法传输数据的同时,可以满足互斥,同步,阻塞,唤醒,是一种最为常用的传输数据手段,主要特性有FIFO,同时Queue会自动管理数据的插入和删除,当读出来一个数据的时候,这个数据会自动从Queue里面删除,同时使用队列来传输数据,是最稳妥的手段。
Queue创建
QueueHandle_t xQueueCreate( UBaseType_t uxQueueLength, UBaseType_t uxItemSize );
函数参数 | 相关作用 |
uxQueueLength | 用来确定队列里面存放多少个数据元素 |
uxItemSize | 队列里面数据的大小,单位是字节 |
函数返回值 | 句柄:代表创建成功 ,NULL:创建失败 |
这里是动态创建Queue函数跟需要的参数,以及参数的意思,下面是静态创建Queue的函数原型,跟参数意思。
QueueHandle_t xQueueCreateStatic( UBaseType_t uxQueueLength,UBaseType_t uxItemSize,uint8_t *pucQueueStorageBuffer,Static Queue_t *pxQueueBuffer);
函数参数 | 相关作用 |
uxQueueLength | 用来确定队列里面存放多少个数据元素 |
uxItemSize | 队列里面数据的大小,单位是字节 |
uint8_t *pucQueueStorageBuffer | 自定义的Queue存储空间 |
StaticQueue_t *pxQueueBuffer | 队列控制块,负责管理内部信息 |
函数返回值 | 句柄:代表创建成功 ,NULL:创建失败 |
注意,uint8_t *pucQueueStorageBuffer参数的大小应该是,uxQueueLength*uxItemSize的大小,不能比这个少,不然就放不下。这里静态创建跟动态相比多了两个参数,因为所有的静态创建都需要,主动确定分配空间的大小,动态创建就不用,同时pxQueueBuffer填写这个位置的参数,需要声明为StaticQueue_t类型才能填写。
Queue实际调用
struct rotary_data {
int32_t cnt;
int32_t speed;
};
struct input_data {
uint32_t dev;
uint32_t val;
};
static uint8_t g_ucQueueRotaryBuf[10*sizeof(struct rotary_data)];
static StaticQueue_t g_xQueueRotaryStaticStruct;
g_xQueuePlatform = xQueueCreate(10, sizeof(struct input_data));
g_xQueueRotary = xQueueCreateStatic(10, sizeof(struct rotary_data), g_ucQueueRotaryBuf, &g_xQueueRotaryStaticStruct);
这里使用结构体来传输数据,所以计算结构体数据的大小,作为参数填写到,Queue创建声明的参数。
动态创建和静态区别
这两种创建方式的主要区别在于,内存分配方式和时机,动态创建也需要内存,前者内存由FreeRtos中的内存管理器分配Heap的内存给他,静态创建内存管理器不会分配,需要自己定义使用空间大小,同时删除静态创建任务,任务使用的内存空间是不会返回的。
总结下来最大的区别在于,动态分配不需要确定使用空间大小,删除释放使用空间,静态分配使用前要确定内存空间大小,删除创建不会释放使用的内存空间。
Queue接受数据
BaseType_t xQueueReceive( QueueHandle_t xQueue, void * const pvBuffer, TickType_t xTicksToWait);
BaseType_t xQueueReceiveFromISR(QueueHandle_t xQueue, void *pvBuffer, BaseType_t *pxTaskWoken);
上面是函数原型,两个函数区别在于后缀有FromISR的函数能在中断中用,上文有提交,使用xQueueReceive()函数读队列数据读出来之后,数据会自动被Queue给移除。
函数参数 | 参数解释 |
xQueue | 读那个队列填写它的句柄 |
pvBuffer | 从队列里面读取的数据,放到这个参数里面。 |
xTicksToWait | 0:没有数据立即返回 portMAX_DELAY:没有数据阻塞到有数据 |
返回值 | pdPASS:从队列读出数据入 errQUEUE_EMPTY:读取失败,因为队列空了。 |
这个函数的返回值因为不是句柄,一般不需要取,需要注意的是,存放读取数据的变量跟 0或者portMAX_DELAY值的敲定。
Queue实际调用
struct rotary_data {
int32_t cnt;
int32_t speed;
};
struct input_data {
uint32_t dev;
uint32_t val;
};
static uint8_t g_ucQueueRotaryBuf[10*sizeof(struct rotary_data)];
static StaticQueue_t g_xQueueRotaryStaticStruct;
g_xQueuePlatform = xQueueCreate(10, sizeof(struct input_data));
g_xQueueRotary = xQueueCreateStatic(10, sizeof(struct rotary_data), g_ucQueueRotaryBuf, &g_xQueueRotaryStaticStruct);
struct input_data idata;
xQueueReceive( g_xQueuePlatform,&idata,portMAX_DELAY);
这里读g_xQueuePlatform的数据,放入了idata里面,如果读不到数据,陷入阻塞状态,什么时候有了数据,就会唤醒,然后读取数据。
Queue写数据
BaseType_t xQueueSendToBack(QueueHandle_t xQueue,const void *pvItemToQueue,TickType_t xTicksToWait);
BaseType_t xQueueSendToBackFromISR(QueueHandle_t xQueue,const void *pvItemToQueue,BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );
上面是写数据的函数同样的ISR这个函数,能用在中断里面,因为Queue的FIFO的原因,后写进去的数据,会在首先进去的后面,下面是函数参数说明。
函数参数 | 参数解释 |
xQueue | 填写谁的句柄数据就会写到哪一个队列 |
pvItemToQueue | 需要写进去队列的数据,这个数据需要取地址 |
xTicksToWait | 0:无法写进去数据会立即返回 portMAX_DELAY:没有写进去数据会进入阻塞状态 |
返回值 | errQUEUE_FULL:写入失败,因为队列满了。 pdPASS:数据成功写入了队列 |
这里写Queue需要注意的是,写入Queue的数据需要取地址。
Queue实际调用
if( xTimerQueue != NULL )
{
/* Send a command to the timer service task to start the xTimer timer. */
xMessage.xMessageID = xCommandID;
xMessage.u.xTimerParameters.xMessageValue = xOptionalValue;
xMessage.u.xTimerParameters.pxTimer = ( Timer_t * ) xTimer;
if( xCommandID < tmrFIRST_FROM_ISR_COMMAND )
{
if( xTaskGetSchedulerState() == taskSCHEDULER_RUNNING )
{
xReturn = xQueueSendToBack( xTimerQueue, &xMessage, xTicksToWait );
}
else
{
xReturn = xQueueSendToBack( xTimerQueue, &xMessage, tmrNO_DELAY );
}
}
else
{
xReturn = xQueueSendToBackFromISR( xTimerQueue, &xMessage, pxHigherPriorityTaskWoken );
}
traceTIMER_COMMAND_SEND( xTimer, xCommandID, xOptionalValue, xReturn );
}
这里的话xTicksToWait并没有取值0或者portMAX_DELAY,这个值你可以指定一个具体的等待时间,表示任务最多等待多少个调度滴答(tick)单位。
如果填写具体的等待时间,不是0或者portMAX_DELAY也是可以的。
我是大狗,欢迎指正,欢迎三连,希望对你,有所帮助!!!
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