FreeRTOS(九)——队列

最新推荐文章于 2025-03-24 18:09:49 发布
最新推荐文章于 2025-03-24 18:09:49 发布
阅读量708 收藏 2
点赞数
分类专栏： FreeRTOS
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_30650153/article/details/82530389
版权
FreeRTOS提供了一种称为“队列”的机制，用于在多任务环境中安全地传递信息。队列采用FIFO原则，支持数据存储、多任务访问，并允许在出队和入队时设置阻塞时间。队列的创建可通过静态或动态方式，且包含多种操作函数，如发送消息、上锁解锁及读取信息等。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

在编写项目应用时，常常会遇到一个任务和另一个任务进行“沟通交流”的情况，在没有操作系统时，全局变量可以解决这个问题，但是如果在使用操作系统的应用中用全部变量来传递信息就会涉及到“资源管理”的问题，而且全局变量不易维护，往往逻辑复杂的程序中，无法追踪全局变量被谁使用或被谁更改。 FreeRTOS对此提供一个叫做“队列”的机制。
本文分为如下几部分：

  • 队列简介
  • 队列结构体
  • 队列创建
  • 向队列发送消息
  • 队列上锁和解锁
  • 从队列读取信息

队列简介

数据存储

队列采用先进先出（FIFO）的存储缓冲机制。数据发送到队列中会导致数据拷贝，也就是将要发送的数据拷贝到队列中，这意味着在队列中存储的是数据原始值，也就是值传递。虽然这样会浪费一点时间，但是一旦将消息发送到队列中原始的数据缓冲区就可以删除或覆写，FreeRTOS中队列传递消息虽然使用的数据拷贝，但也可以使用引用来传递消息。

多任务访问

任何任务都可以向队列中发送消息，或从队列中提取消息。

出队阻塞

当任务尝试从一个队列中读取消息的时候可以指定一个阻塞时间，这个阻塞时间就是当任务从队列中读取消息无效的时候任务阻塞的时间。
比如说队列Q是空的，这是A任务来读取，此时A又三种选择:

  1. 不等待
  2. 等待一段时间
  3. 死等

选哪一个由阻塞时间决定

入队阻塞

入队是指向队列中发送消息，将消息加入到队列中，和出队阻塞一样，当一个任务向队列中发送消息的话也可以设置阻塞时间。

队列操作过程




这里写图片描述

队列结构体

结构体定义在queue.c中：

typedef struct QueueDefinition
{
   
	int8_t *pcHead;					
	int8_t *pcWriteTo;			
	{
最低0.47元/天 解锁文章
基于正点原子的FreeRTOS笔记——队列
m0_64291599的博客
07-10 966
介绍队列和其函数，介绍队列程序
freeRTOS——队列集知识总结及实战
李彬的c++
01-04 1402
可以在任务间传递不同数据类型的消息作用：用于对多个队列或信号量进行“监听”，其中不管哪一个消息到来，都可让任务退出阻塞状态。
FreeRtos培训视频上锁和解锁
10-03
FreeRtos的学习视频(上锁和解锁)。对于学习FreeRtos的很有用。FreeRtos是当前物联网引用最多的操作系统
FreeRTOS消息队列详解第四讲（全网最全）——队列上锁解锁
留小乙的博客
10-24 2975
一、队列上锁 在任务级通用入队函数和中断级通用入队函数的时候都提到了队列的上锁和解锁，队列的上锁API函数为prvLockQueue()。首先来看一下队列上锁函数prvLockQueue()，此函数本质上就是一个宏，定义如下： #define prvLockQueue( pxQueue ) \ taskENTER_CRITICAL(); \ { \ if( ( pxQueue )->cRxLock == queueUNLOCKED )
FreeRTOS 中的队列
最新发布
wanghao312的博客
03-24 945
FreeRTOS 的消息队列通过环形缓冲区和任务阻塞列表实现高效的数据传递与同步。使用时需注意队列长度、数据项大小及中断安全操作。结合阻塞机制和优先级设计，队列可有效协调多任务协作，是复杂嵌入式系统的核心通信工具。FreeRTOS 的消息队列（Queue）是实现任务间或任务与中断间通信的核心机制，支持数据传递和同步。FreeRTOS 队列通过结构体。
实时操作系统Freertos开坑学习笔记：(七）：队列
qq_53092944的博客
09-04 1410
使用队列的主要流程：创建队列 ->写队列 -> 读队列。主要包括创建队列、写队列、读队列三个部分。
FreeRTOS 队列（二）
Bit_Dong的博客
04-22 1815
创建好队列以后就可以向队列发送消息了，FreeRTOS 提供了 8 个向队列发送消息的 API 函数，如下所示： 1、函数 xQueueSend()、xQueueSendToBack()和 xQueueSendToFront()这三个函数都是用于向队列中发送消息的，这三个函数本质都是宏，其中函数 xQueueSend()和 xQueueSendToBack()是一样的，都是后向入队，即将新的消息插入到队列的后面。函数xQueueSendToToFront()是前向入队，即将新消息插入到队列的前面。然而！
freeRTOS 队列3 上锁解锁
为民除害de专栏
11-15 326
/* * Macro to mark a queue as locked. Locking a queue prevents an ISR from * accessing the queue event lists. */ #define prvLockQueue( pxQueue ) \ taskENTER_CR...
FreeRTOS——消息队列
qq_68719489的博客
07-03 979
队列：任务与任务、任务与中断之间进行数据交流的一种机制消息传递FreeRTOS基于队列， 实现了多种功能，其中包括队列集、互斥信号量、计数型信号量、二值信号量、 递归互斥信号量队列的核心：关中断（实现互斥）、链表（实现休眠和唤醒）、环形缓冲区（保存数据）Q：队列作用与全局变量作用的区别？答：功能类似于全局变量，但又比全局变量更安全假设全局变量a= 0，现有两个任务都在操作全局变量a，正常情况下，a = 2，然而，在操作系统中：对于简单的变量自增，其中也包含许多步骤。
FreeRTOS——队列
weixin_44567318的博客
07-21 969
FreeRTOS——队列队列用户模型队列阻塞 队列 队列是任务间通信的主要形式。它们可用于在任务之间、中断和任务之间发送消息。在大多数情况下，它们被用作线程安全的FIFO（先入先出）缓冲区，新数据被发送到队列的后部，尽管数据也可以发送到前端。 向队列写入和从队列读取。在这个例子中，创建的队列包含5个条目，并且队列永远不会满。 用户模型 用户模型：最大的简单性，最大的灵活性。。。 FreeRTOS队列使用模型设法将简单性与灵活性结合起来——这些属性通常是互斥的。消息发送是通过复制队列来实现的，这意味着数据
FreeRTOS——队列集
qq_68719489的博客
07-06 429
一个队列只允许任务间传递的消息为同一种数据类型，如果需要在任务间传递数据类型的消息时，那么就可以使用队列集作用：用于对进行“监听”（接收或获取），其中不管哪一个消息到来，都可让任务当任务A既要接收队列信号，又要获取信号量时，如果队列为空，则任务阻塞，即使拥有信号量，也无法获取到；如果成功获取队列中的数据，而未获取到信号量时，依然会被阻塞而使用队列集的任务B，不论，都可以使任务退出阻塞状态。
FreeRTOS快速笔记————队列
weixin_42066633的博客
04-24 540
队列（任务之间“全局变量”） 在实际的应用中,常常会遇到一个任务或者中断服务需要和另外一个任务进行“沟通交流”, 这个“沟通交流”的过程其实就是消息传递的过程.在没有操作系统的时候两个应用程序进行 消息传递一般使用全局变量的方式,但是如果在使用操作系统的应用中用全局变量来传递消息 就会涉及到“资源管理”的问题.FreeRTOS 对此提供了一个叫做“队列”的机制来完成任务与 任务,任务与中断之间的消息传递. 队列简介 队列是为了任务与任务,任务与中断之间的通信而准备的,可......
7·STM32F103freeRTOS---队列与关于队列的实验
m0_56058618的博客
05-12 997
文章目录前言一、什么是队列1、数据存储2、多任务访问3、出队阻塞 与 入队阻塞3、队列操作过程图示二、创建队列1、函数原型（1）动态创建（2）静态创建（3）xQueueGenericCreateStatic三、向队列发送消息以 FromISR结尾的函数都是用于中断服务函数中的真正干活的发送函数：xQueueGenericSend（任务级通用入队函数）和xQueueGenericSendFromISR（中断级通用入队函数）四、队列上锁与解锁五、从队列读取消息 前言 在实际运用中，会遇到一个任务或者中断服务需
FreeRTOS之消息队列
乐享的博客
09-13 741
FreeRTOS之消息队列 声明：本人按照正点原子的FreeRTOS例程进行学习的，欢迎各位大佬指责和批评，谢谢！ 消息队列的定义 消息队列其实是两个任务之间的数据传递的过程，在没有操作系统之前，使用的是全局变量；使用了FreeRTOS操作系统，就要使用“队列”的机制来完成任务与任务之间、任务与中断之间的数据传递。 下面是实验举例：Task1任务获取到键值，使用消息队列发送函数；KeyProcess任务中接收到消息队列，使用消息队列接收函数： 创建消息队列 //按键消息队列的数量
FreeRTOS之队列上锁和解锁（详解）
m0_73931287的博客
07-04 2219
FreeRTOS之队列上锁和解锁（详解）
FreeRTOS（17）---FreeRTOS 队列分析
InfiniteYuan
10-12 1607
FreeRTOS 队列分析FreeRTOS 队列分析队列创建函数入队xQueueGenericSend()xQueueGenericSendFromISR ()出队 FreeRTOS 队列分析 FreeRTOS提供了多种任务间通讯方式，包括： 任务通知（版本V8.2以及以上版本） 队列 二进制信号量 计数信号量 互斥量 递归互斥量 其中，二进制信号量、计数信号量、互斥量和递归互斥量都是使用队列...
STM32CUBEMX创建FREERTOS之队列
qq_43497365的博客
11-04 2926
目录1. 创建队列1.1 动态创建入队函数 1. 创建队列 1.1 动态创建 QueueHandle_t xQueueCreate(UBaseType_t uxQueueLength,UBaseType_t uxItemSize) 示例 QueueHandle_t Message_Queue; //句柄 #define Message_Q_NUM 4 //队列长度 #define USART_REC_LEN 50 //定义最大接收字节数 50 Message_Queue = xQ
FreeRTOS源码探析之——消息队列
码农爱学习的博客
01-03 883
1 消息队列基础 1.1 消息队列的运作机制 创建消息队列时FreeRTOS会先给消息队列分配一块内存空间，这块内存的大小等于消息队列控制块大小加上（单个消息空间大小与消息队列长度的乘积），接着再初始化消息队列，此时消息队列为空。 任务或者中断服务程序都可以给消息队列发送消息，当发送消息时: 如果队列未满或者允许覆盖入队，FreeRTOS会将消息拷贝到消息队列队尾 否则（队列已满），会根据用户指定的阻塞超时时间进行阻塞，在这段时间中，如果队列一直不允许入队，该任务将保持阻塞状态以等待队列允许入队。 当其
STM32FreeRTOS消息队列（STM32Cube高效开发）
qq_37281984的博客
03-05 3040
使用STM32cube配置FreeRTOS，实现队列函数的介绍和示例的编写
freertos串口消息队列
01-05
### FreeRTOS 中串口通信的消息队列实现 在嵌入式开发中，FreeRTOS 的消息队列机制能够有效地处理来自不同任务之间的数据交换。对于串口通信而言，通常涉及到接收和发送两个方向上的数据流控制。 #### 创建消息队列 为了便于管理和调度，在初始化阶段应当创建专门用于保存接收到的数据以及待发送指令的消息队列： ```c // 定义全局变量来保存队列句柄 QueueHandle_t xRxedChars; // 接收字符缓冲区 QueueHandle_t xStringsToSend; // 发送字符串缓冲区 void vInitQueues(void){ // 初始化接收队列, 可容纳20个unsigned char类型的元素 xRxedChars = xQueueCreate(20, sizeof(unsigned char)); // 初始化发送队列, 存储指向char*指针的数组 xStringsToSend = xQueueCreate(10, sizeof(char *)); } ``` 上述代码片段展示了如何利用 `xQueueCreate()` 来建立两个不同类型的消息队列实例[^2]。第一个参数表示该队列为最大可存储项的数量；第二个参数则指定每条消息所占字节数大小。 #### 处理串口中断事件 当发生UART中断时（比如新字符到达），应立即将这些信息推送到相应的消息队列里等待后续的任务去消费它们: ```c void UART_IRQHandler(void){ portBASE_TYPE xHigherPriorityWoken = pdFALSE; unsigned char receivedChar; while(UART_GetFlagStatus(UART_FLAG_RXNE)){ /* 获取新的输入字符 */ receivedChar = UART_ReceiveData(); /* 将其放入到接收队列中 */ xQueueSendToBackFromISR(xRxedChars,&receivedChar,&xHigherPriorityWoken); } /* 如果有更高优先级的任务被唤醒，则在此处执行上下文切换 */ portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityWoken); } ``` 这段C语言代码实现了从硬件层面上捕获到来自外部设备传来的单个ASCII码值，并通过调用`xQueueSendToBackFromISR()`将其安全地加入到之前定义好的接收队列当中[^3]。注意这里的最后一个布尔型参数用来指示是否有更高级别的线程因为这次操作而变得就绪状态，从而可能触发立即性的任务重排。 #### 构建消费者/生产者模型 最后一步就是编写具体的应用逻辑——即所谓的“生产者”负责准备要传输的信息，“消费者”则是实际完成物理I/O动作的部分： ```c static void prvUartTxTask(void *pvParameters){ const TickType_t xBlockTime = pdMS_TO_TICKS(200UL); // 设置阻塞时间长度 for (;;){ char *pcString; if(pdPASS == xQueueReceive(xStringsToSend,(void *)&pcString,xBlockTime)){ // 执行具体的发送过程... printf("%s", pcString); // 假设我们使用动态分配内存的方式构建了这个字符串， // 则在这里释放它以防止泄露。 vPortFree(pcString); } } } static void prvUartRxTask(void *pvParameters){ static char cInputBuffer[8]; size_t uxIndex = 0; for (;;){ unsigned char receivedChar; if (pdTRUE == xQueueReceive(xRxedChars, &receivedChar, portMAX_DELAY)) { // 对于简单回显功能来说可以直接打印出来 putchar(receivedChar); // 或者收集一系列连续键入形成完整的命令行再做进一步解析... if ('\r' != receivedChar && '\n' != receivedChar) { cInputBuffer[uxIndex++] = receivedChar; if (sizeof(cInputBuffer)-1 == uxIndex || ' '==receivedChar ) { cInputBuffer[uxIndex]='\0'; // 进行必要的业务处理 uxIndex=0; } } } } } ``` 以上两段伪代码分别代表了一个典型的发送端(`prvUartTxTask`) 和接收端 (`prvUartRxTask`)工作流程。前者不断尝试从未满载的状态下获取下一个待发报文并输出之；后者持续监听着已填充完毕的新鲜资料以便即时响应用户的交互请求[^4]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值