FreeRTOS - 消息队列-Toy模板网

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一.消息队列的概念及应用

消息队列（queue）：可以在任务与任务间、中断和任务间传递消息，实现任务接收来自其他任务或中断的不固定的消息

1.1任务需求

1、使用消息队列检测串口输入

2、通过串口发送字符串openled1，openled2，openled3，分别打开板载led1，led2，led3

3、通过串口发送字符串closeled1，closeled2，closeled3，分别关闭板载led1，led2，led3

1.2API

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” QueueHandle_t xQueueCreate( ①UBaseType_t uxQueueLength, ②UBaseType_t uxItemSize );
功能概述	创建一个消息队列，并返回消息队列句柄
参数	①：队列一次可容纳消息的最大长度 ②：队列中每个消息体大小
返回值	NULL：创建失败 Any other value ：创建成功，返回消息队列句柄
注意事项	队列可以用于任务与任务通信，也是用于中断与任务通信可在调度器开启之前，创建消息队列

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” BaseType_t xQueueSend/xQueueSendToFront/xQueueSendToBack( ① QueueHandle_t xQueue, ②const void * pvItemToQueue, ③ TickType_t xTicksToWait );
功能概述	在任务中往队列中传入消息 xQueueSend 等价于xQueueSendToBack 入到队尾 xQueueSendToFront 入到队头
参数	①：消息队列句柄 ②：要发送的消息的地址 ③：阻塞等待时间
返回值	pdPASS：发送成功 errQUEUE_FULL：队列已经满，发送失败
注意事项	None

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” BaseType_t xQueueSendFromISR/xQueueSendToFrontFromISR/xQueueSendToBackFromISR ( ① QueueHandle_t xQueue, ②const void * pvItemToQueue, ③ BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);
功能概述	在中断中往队列中传入消息 xQueueSendFromISR 等价于xQueueSendToBackFromISR 入到队尾 xQueueSendToFrontFromISR 入到队头
参数	①：消息队列句柄 ②：要发送的消息的地址 ③：NULL
返回值	pdTRUE：发送成功 errQUEUE_FULL：队列已经满，发送失败
注意事项	调用此函数，会触发上下文切换（当前被中断的任务优先级低于解除阻塞的任务）在启动调度器之前不能调用此函数

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” BaseType_t xQueueReceive( ①QueueHandle_t xQueue, ②void *pvBuffer, ③TickType_t xTicksToWait );
功能概述	在任务中读取消息队列消息
参数	①：消息队列句柄 ②：接收消息的缓冲区 ③：阻塞等待时间
返回值	pdPASS：创建失败 errQUEUE_EMPTY：消息队列为空
注意事项	None

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” BaseType_t xQueueReceiveFromISR( ① QueueHandle_t xQueue, ② void pvBuffer, ③BaseType_t pxHigherPriorityTaskWoken );
功能概述	在中断中读取消息队列消息
参数	①：消息队列句柄 ②：接收消息的缓冲区 ③：NULL
返回值	pdPASS：创建失败 pdFAIL：消息队列为空
注意事项	调用此函数，会触发上下文切换（当前被中断的任务优先级低于解除阻塞的任务）在启动调度器之前不能调用此函数

二.函数应用

STM32CubeMX中FreeRTOS配置Queue消息队列

字符串类型char 所以unit8_t。

KEIL 消息队列接收和发送功能

HAL_UART_MspInit USART串口初始化

USART.C

开启中断_HAL_UART_EABLE_IT()

__HAL_UART_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__)

@arg USART_IT_CTS:  CTS change interrupt

@arg USART_IT_LBD:  LIN Break detection interrupt

@arg USART_IT_TXE:  Transmit Data Register empty interrupt 
TDR寄存器为空时产生的中断标志位

 @arg USART_IT_TC:   Transmission complete interrupt
DR寄存器发送完最后一个位时产生的中断标志位。


 @arg USART_IT_RXNE: Receive Data register not empty interrupt

  @arg USART_IT_IDLE: Idle line detection interrupt

 @arg USART_IT_PE:   Parity Error interrupt

 @arg USART_IT_ERR:  Error interrupt(Frame error, noise error, overrun error)

void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle)
{

  if(uartHandle->Instance==USART1)
  {
  /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 0 */

  /* USER CODE END USART1_MspDeInit 0 */
    /* Peripheral clock disable */
    __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();

    /**USART1 GPIO Configuration
    PA9     ------> USART1_TX
    PA10     ------> USART1_RX
    */
    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);

    /* USART1 interrupt Deinit */
    HAL_NVIC_DisableIRQ(USART1_IRQn);
  /* USER CODE BEGIN USART1_MspDeInit 1 */
  //开启中断，中断为接收寄存器不为空 
     __HAL_UART_ENABLE_IT(uartHandle, UART_IT_RXNE);
  /* USER CODE END USART1_MspDeInit 1 */
  }

STM32f1xx_it.c

获取 SR 寄存器标志位状态,获取此时的串口状态
__HAL_UART_GET_FLAG (__HANDLE__, __FLAG__) 
@arg UART_FLAG_CTS:  CTS Change flag (not available for UART4 and UART5).
@arg UART_FLAG_LBD:  LIN Break detection flag.
@arg UART_FLAG_TC:   Transmission Complete flag.
@arg UART_FLAG_RXNE: Receive data register not empty flag

前文有对该函数说明

BaseType_t xQueueSendFromISR( QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, 
 BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken );

extern osMessageQueueId_t CmdQueueHandle;

void USART1_IRQHandler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
    uint8_t Data;
    //判断接收标志置位
    if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_RXNE)==SET)
    {
        //读取接收寄存器
        //当读取接收寄存器后，UART_FLAG_RXNE自动清除
        Data = huart1.Instance ->DR; 
         //进行入队操作               
        xQueueSendFromISR(CmdQueueHandle,&Data,NULL);
    }
    /* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
    HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
    /* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
    
    /* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}

freertos.c （实现消息队列的接收）

函数原型	#include “FreeRTOS.h” #include “queue.h” BaseType_t xQueueReceive( ①QueueHandle_t xQueue, ：消息队列句柄 ②void *pvBuffer, 接收消息的缓冲区 ③TickType_t xTicksToWait );阻塞等待时间文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-404116.html

void Uart_Task(void const * argument)
{
    /* USER CODE BEGIN Uart_Task */
    /* 创建一个索引*/
    uint8_t u8_index;
    /* Infinite loop */
    for(;;)
    {
        /*每次读取消息之前，把索引初始化为0;*/
        u8_index = 0;
        /* 一直等待接收消息，第一个消息应该放在消息缓冲区的第一个元素上 */
        if(xQueueReceive(CmdQueueHandle,&CmdBuff[u8_index++],portMAX_DELAY) == pdPASS)
        {
            while(xQueueReceive(CmdQueueHandle,&CmdBuff[u8_index++],50));
            /*保证完整一包的字符串信息*/
            CmdBuff[u8_index] = '\0';
            printf("%s/r/n",CmdBuff);
        }
        osDelay(1);
    }
  /* USER CODE END Uart_Task */
}

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