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FreeRTOS学习第10篇--队列使用示例

FreeRTOS学习第10篇--队列使用示例

本文目标:FreeRTOS学习第10篇--队列使用示例

按照本文的描述,可以进行简单的使用队列。

本文实验条件:拥有C语言基础,装有编译和集成的开发环境,比如:Keil  uVision5

设计实验

在本次实验中,继续沿用上一篇的工程文件,将输入通过遥控器获取的数据改用队列的方式进行实现。

创建队列

函数原型

QueueHandle_t xQueueCreate( UBaseType_t uxQueueLength, UBaseType_t uxItemSize );

函数描述:

函数 xQueueCreate 用于创建队列。

第 1 个参数uxQueueLength是队列支持的消息个数,最多能存放多少个数据(item)

第 2 个参数uxItemSize是每个消息的大小,单位字节。

返回值:非 0:成功,返回句柄,以后使用句柄来操作队列NULL:失败,因为内存不足

写队列

函数原型

BaseType_t xQueueSend( QueueHandle_t xQueue, /* 消息队列句柄 */ const void * pvItemToQueue, /* 要传递数据地址 */ TickType_t xTicksToWait /* 等待消息队列有空间的最大等待时间*/ );

函数描述:

第 1 个参数xQueue是消息队列句柄。

第 2 个参数pvItemToQueue要传递数据地址,每次发送都是将消息队列创建函数 xQueueCreate 所指定的单个消息大

小复制到消息队列空间中。

第 3 个参数xTicksToWait是当消息队列已经满时,等待消息队列有空间时的最大等待时间,单位系统时钟节拍。如果被设为 0,无法写入数据时函数会立刻返回;如果被设为 portMAX_DELAY,则会一直阻塞直到有空间可写

返回值,如果消息成功发送返回 pdPASS,失败返回 errQUEUE_FULL。

使用这个函数要注意的点:

  • FreeRTOS 的消息传递是数据的复制,而不是传递的数据地址。

  • 此函数是用于任务代码中调用的,故不可以在中断服务程序中调用此函数,中断服务程序中使用的是xQueueSendFromISR。

  • 如果消息队列已经满且第三个参数为 0,那么此函数会立即返回。

  • 如果用户将 FreeRTOSConfig.h 文件中的宏定义 INCLUDE_vTaskSuspend 配置为 1 且第三个参数配置为 portMAX_DELAY,那么此发送函数会永久等待直到消息队列有空间可以使用。

  • 消息队列还有两个函数 xQueueSendToBack 和 xQueueSendToFront,函数 xQueueSendToBack实现的是 FIFO 方式的存取,函数 xQueueSendToFront 实现的是 LIFO 方式的读写。我们这里说的函数 xQueueSend 等效于 xQueueSendToBack,即实现的是 FIFO 方式的存取。

  • 读队列

    函数原型

    BaseType_t xQueueReceive( QueueHandle_t xQueue, /* 消息队列句柄 */ void *pvBuffer, /* 接收消息队列数据的缓冲地址 */ TickType_t xTicksToWait /* 等待消息队列有数据的最大等待时间 */ );

    函数描述:

    第 1 个参数xQueue是消息队列句柄。

    第 2 个参数pvBuffer要传递数据地址,bufer 指针,队列的数据会被复制到这个 buffer复制多大的数据?在创建队列时已经指定了数据大小。缓冲区空间要大于等于消息队列创建函数 xQueueCreate 所指定的单个消息大小,否则取出的数据无法全部存储到缓冲区,从而造成内存溢出。

    第 3 个参数xTicksToWait是当消息队列为空时,等待消息队列有数据的最大等待时间,单位系统时钟节拍。

    本次实验示例代码片段

    在本次工程中,按键获取数据的方式来自中断,在中断进行写队列,调用的如下的代码进行写队列:

    // 在中断的代码进行调用 /* 写队列 */ idata.dev = datas[0]; idata.val = datas[2]; xQueueSendFromISR(g_xQueuePlatform, &idata, NULL);

    而在任务中使用如下的代码进行读队列

    xQueueReceive(g_xQueuePlatform, &idata, portMAX_DELAY);

    在game1_task游戏中的代码片段

    void game1_task(void *params){ uint8_t dev, data, last_data; struct input_data idata; g_framebuffer = LCD_GetFrameBuffer(&g_xres, &g_yres, &g_bpp); draw_init(); draw_end(); /* 创建队列 */ g_xQueuePlatform = xQueueCreate(10, sizeof(struct input_data));// g_xQueueKey = xQueueCreate(10, sizeof(struct key_data));//// /* 创建一个按键任务,用于获取数据 */// xTaskCreate(KeyTask, "KeyTask", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL); uptMove = UPT_MOVE_NONE;
    ball.x = g_xres / 2; ball.y = g_yres - 10; ball.velX = -0.5; ball.velY = -0.6;// ball.velX = -1;// ball.velY = -1.1;
    blocks = pvPortMalloc(BLOCK_COUNT); memset(blocks, 0, BLOCK_COUNT); lives = lives_origin = 3; score = 0; platformX = (g_xres / 2) - (PLATFORM_WIDTH / 2); // 创建一个挡球板任务// xTaskCreate(platform_task, "platform_task", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);
    game1_draw(); LCD_Flush(); while (1) { /* 读取红外遥控器 */// if (0 == IRReceiver_Read(&dev, &data)) xQueueReceive(g_xQueuePlatform, &idata, portMAX_DELAY); data = idata.val; { if (data == 0x00) { data = last_data; } if (data == 0xe0) /* Left */ { btnLeft(); }
    if (data == 0x90) /* Right */ { btnRight(); } last_data = data; } game1_draw(); draw_end(); vTaskDelay(50); }}

    实验结果

    使用如上的代码在我硬件中进行测试,当我按下遥控器的左键时,挡球板跟着向左移动,当我按下遥控器的右键时,挡球板跟着向右进行移动,完成改造成使用队列读写demo。

    在这里插入图片描述