STM32F4X UCOSIII 消息队列
- 消息队列
- 消息队列的作用
- 消息队列工作机制
- 消息队列创建
- 消息发送
- 消息发送模式
- FIFO(先进先出)
- LIFO(后进先出)
- 消息接收
- 消息队列删除
- 消息队列常用函数
- 消息队列创建函数
- 消息队列发送函数
- 消息队列接收函数
- 消息队列删除函数
- UCOSIII 消息队列例程
消息队列
消息队列的作用
消息队列是一种常用于任务间通信的数据结构，用户可以自定义传输的消息结构。消息队列可以在任务与任务之间，中断与任务之间进行传输。。消息发送方需要把发送消息的数据指针传递给消息队列，接收方就通过消息队列获取数据。
消息队列工作机制
下图画出了消息队列的工作机制
消息队列创建
消息队列在创建时，需要用户自定义消息队列可存放的数据个数，当消息队列创建成功时，消息队列的数据存放个数就不能改变。
消息发送
中断和任务都可以往消息队列里面发送消息，在消息发送之前，消息列队会先判断当前的消息队列列表里面是否已经满，当消息队列还没满的时候，会把要发送的数据放到消息队列的消息列表中，如果当前消息队列的列表已经满，则会返回一个错误代码，同时入队失败。
消息发送模式
UCOSIII的消息队列有两种入队模式，分别是FIFO(先进先出)模式和LIFO(后进先出)模式
FIFO(先进先出)
- 1:定义了4个数据的队列，此时队列为空，队列指针指向队列底部
- 2:插入数据A，队列指针向上加1
- 3:插入数据B，队列指针向上加1
- 4:插入数据C，队列指针向上加1
- 5:插入数据D，此时队列已经满，不能再插入新数据
- 6:数据D出队，队列指针向下减1
- 7:数据C出队，队列指针向下减1
- 8:数据B出队，队列指针向下减1
- 9:数据A出队，此时队列为空
从上图可以知道，FIFO的数据特点就是先进来的数据先出去，后进来的数据后出去。
LIFO(后进先出)
- 1:定义了4个数据的队列，此时队列为空，队列指针指向队列顶部
- 2:插入数据A，队列指针向下减1
- 3:插入数据B，队列指针向下减1
- 4:插入数据C，队列指针向下减1
- 5:插入数据D，此时队列已经满，不能再插入新数据
- 6:数据D出队，队列指针向上加1
- 7:数据C出队，队列指针向上加1
- 8:数据B出队，队列指针向上加1
- 9:数据A出队，此时队列为空
- 从上图可以知道，LIFO的数据特点跟FIFO正好相反，LIFO是先进来的数据最后出去，后进来的数据最先出去。
消息接收
UCOSIII的消息接收也有两种模式，分别阻塞接收和超时接收模式
- 阻塞接收模式:当消息队列中没有数据的时候，接收数据的任务进入阻塞状态，除非消息队列中有消息，否则阻塞的任务不会退出。
- 超时接收:接收数据的任务可以设置超时时间，当消息队列中没有数据的时候，接收数据的任务进入阻塞状态，如果阻塞时间超过了设置的超时时间，阻塞的任务会主动退出，并返回一个接收错误的标志位。
消息队列删除
当消息队列不再使用时，可以调用消息队列删除函数，删除消息队列，此时消息队列中的所有数据都会删除，删除后的消息队列不能再次使用。
消息队列删除也有两种方式，分别是立刻删除和等待没有任务挂起删除
- 立刻删除:不管有没有任务在等待消息队列，都立刻删除
- 等待没有任务挂起删除:如果有任务在等待消息队列数据，暂时不删除消息队列，直到没有任务等待再删除
消息队列常用函数
消息队列创建函数
/*
p_q:消息队列指针
p_name:消息队列名字
max_qty:接收的最大消息个数
p_err:错误代码
*/
void OSQCreate (OS_Q *p_q,
CPU_CHAR *p_name,
OS_MSG_QTY max_qty,
OS_ERR *p_err)
消息队列发送函数
/*
p_q:消息队列指针
p_void:发送的消息的指针
msg_size:发送的消息的大小
opt:用户选项
p_err:错误代码
*/
void OSQPost (OS_Q *p_q,
void *p_void,
OS_MSG_SIZE msg_size,
OS_OPT opt,
OS_ERR *p_err)
消息队列接收函数
/*
p_q:消息队列指针
timeout:超时时间
opt:用户选项
p_msg_size:接收到的消息的大小
p_ts:时间戳
p_err:错误代码
返回值:成功则返回获取到的消息指针，错误则返回0
*/
void *OSQPend (OS_Q *p_q,
OS_TICK timeout,
OS_OPT opt,
OS_MSG_SIZE *p_msg_size,
CPU_TS *p_ts,
OS_ERR *p_err)
消息队列删除函数
/*
p_q:消息队列指针
opt:用户选项
p_err:错误代码
*/
OS_OBJ_QTY OSQDel (OS_Q *p_q,
OS_OPT opt,
OS_ERR *p_err)
UCOSIII 消息队列例程
在例程中，任务1会每个500ms发送一次消息，任务2则会阻塞等待消息
/*
*********************************************************************************************************
* EXAMPLE CODE
*
* (c) Copyright 2013; Micrium, Inc.; Weston, FL
*
* All rights reserved. Protected by international copyright laws.
* Knowledge of the source code may not be used to write a similar
* product. This file may only be used in accordance with a license
* and should not be redistributed in any way.
*********************************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************************
*
* EXAMPLE CODE
*
* IAR Development Kits
* on the
*
* STM32F429II-SK KICKSTART KIT
*
* Filename : app.c
* Version : V1.00
* Programmer(s) : YS
*********************************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************************
* INCLUDE FILES
*********************************************************************************************************
*/
#include <includes.h>
/*
*********************************************************************************************************
* LOCAL DEFINES
*********************************************************************************************************
*/
/*
*********************************************************************************************************
* LOCAL GLOBAL VARIABLES
*********************************************************************************************************
*/
/* ----------------- APPLICATION GLOBALS -------------- */
static OS_TCB AppTaskStartTCB;
static CPU_STK AppTaskStartStk[APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE];
#define APPTASK1NAME "App Task1"
#define APP_TASK1_PRIO 3
#define APP_TASK1_STK_SIZE 1024
static OS_TCB AppTask1TCB;
static void AppTask1 (void *p_arg);
static CPU_STK AppTask1Stk[APP_TASK1_STK_SIZE];
#define APPTASK2NAME "App Task2"
#define APP_TASK2_PRIO 4
#define APP_TASK2_STK_SIZE 1024
static OS_TCB AppTask2TCB;
static void AppTask2 (void *p_arg);
static CPU_STK AppTask2Stk[APP_TASK2_STK_SIZE];
static OS_Q queue;
struct msg
{
char msg_string[50];
int value;
};
/*
*********************************************************************************************************
* FUNCTION PROTOTYPES
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskStart (void *p_arg);
/*
*********************************************************************************************************
* main()
*
* Description : This is the standard entry point for C code. It is assumed that your code will call
* main() once you have performed all necessary initialization.
*
* Arguments : none
*
* Returns : none
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
OS_ERR err;
OSInit(&err); /* Init uC/OS-III. */
OSTaskCreate((OS_TCB *)&AppTaskStartTCB, /* Create the start task */
(CPU_CHAR *)"App Task Start",
(OS_TASK_PTR )AppTaskStart,
(void *)0u,
(OS_PRIO )APP_CFG_TASK_START_PRIO,
(CPU_STK *)&AppTaskStartStk[0u],
(CPU_STK_SIZE )AppTaskStartStk[APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE / 10u],
(CPU_STK_SIZE )APP_CFG_TASK_START_STK_SIZE,
(OS_MSG_QTY )0u,
(OS_TICK )0u,
(void *)0u,
(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR),
(OS_ERR *)&err);
OSStart(&err); /* Start multitasking (i.e. give control to uC/OS-III). */
}
/*
*********************************************************************************************************
* STARTUP TASK
*
* Description : This is an example of a startup task. As mentioned in the book's text, you MUST
* initialize the ticker only once multitasking has started.
*
* Arguments : p_arg is the argument passed to 'AppTaskStart()' by 'OSTaskCreate()'.
*
* Returns : none
*
* Notes : 1) The first line of code is used to prevent a compiler warning because 'p_arg' is not
* used. The compiler should not generate any code for this statement.
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskStart (void *p_arg)
{
CPU_INT32U cpu_clk_freq;
CPU_INT32U cnts;
OS_ERR err;
(void)p_arg;
BSP_Init();
CPU_Init(); /* Initialize the uC/CPU services */
cpu_clk_freq = BSP_CPU_ClkFreq(); /* Determine SysTick reference freq. */
cnts = cpu_clk_freq /* Determine nbr SysTick increments */
/ (CPU_INT32U)OSCfg_TickRate_Hz;
OS_CPU_SysTickInit(cnts); /* Init uC/OS periodic time src (SysTick). */
Mem_Init(); /* Initialize memory managment module */
Math_Init(); /* Initialize mathematical module */
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0u
OSStatTaskCPUUsageInit(&err); /* Compute CPU capacity with no task running */
#endif
#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN
CPU_IntDisMeasMaxCurReset();
#endif
#if (APP_CFG_SERIAL_EN == DEF_ENABLED)
App_SerialInit(); /* Initialize Serial communication for application ... */
#endif
OSTaskCreate((OS_TCB *)&AppTask1TCB, // 线程TCB
(CPU_CHAR *)APPTASK1NAME, // 线程名字
(OS_TASK_PTR ) AppTask1, // 线程入口函数
(void *) "TASK1", // 线程参数
(OS_PRIO ) APP_TASK1_PRIO, // 线程优先级
(CPU_STK *)&AppTask1Stk[0], // 线程栈起始地址
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK1_STK_SIZE / 10, // 栈深度的限制位置
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK1_STK_SIZE, // 栈大小
(OS_MSG_QTY ) 20u, // 最大的消息个数
(OS_TICK ) 0u, // 时间片
(void *) 0, // 向用户提供的内存位置的指针
(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), // 线程特定选项
(OS_ERR *)&err); // 错误标志
if(OS_ERR_NONE == err)
printf("%s Create Success\r\n",APPTASK1NAME);
else
printf("%s Create Error\r\n",APPTASK1NAME);
OSTaskCreate((OS_TCB *)&AppTask2TCB, // 线程TCB
(CPU_CHAR *)APPTASK2NAME, // 线程名字
(OS_TASK_PTR ) AppTask2, // 线程入口函数
(void *) "TASK2", // 线程参数
(OS_PRIO ) APP_TASK2_PRIO, // 线程优先级
(CPU_STK *)&AppTask2Stk[0], // 线程栈起始地址
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK2_STK_SIZE / 10, // 栈深度的限制位置
(CPU_STK_SIZE) APP_TASK2_STK_SIZE, // 栈大小
(OS_MSG_QTY ) 20u, // 最大的消息个数
(OS_TICK ) 0u, // 时间片
(void *) 0, // 向用户提供的内存位置的指针
(OS_OPT )(OS_OPT_TASK_STK_CHK | OS_OPT_TASK_STK_CLR), // 线程特定选项
(OS_ERR *)&err); // 错误标志
if(OS_ERR_NONE == err)
printf("%s Create Success\r\n",APPTASK2NAME);
else
printf("%s Create Error\r\n",APPTASK2NAME);
OSQCreate(&queue,"queue",20,&err); // 创建消息队列对象
if(OS_ERR_NONE == err)
printf("msg Create Success\r\n");
else
printf("msg Create Error\r\n");
OSTaskDel ( & AppTaskStartTCB, & err );
}
static void AppTask1 (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
static struct msg msg_send = {0};
int i = 0;
char name[50];
while(DEF_TRUE)
{
Str_Copy_N(msg_send.msg_string,"hello this is a msg1",sizeof(msg_send.msg_string)); // 填充消息
msg_send.value++;
OSQPost(&queue,(struct msg*)&msg_send,sizeof(struct msg),OS_OPT_POST_FIFO,&err); // 发送消息
if(OS_ERR_NONE == err)
printf("msg Send Success\r\n");
else
printf("msg Send Error\r\n");
OSTimeDly ( 500, OS_OPT_TIME_DLY, & err ); // 500ms运行一次
}
}
static void AppTask2 (void *p_arg)
{
OS_ERR err;
struct msg *pmsg;
OS_MSG_SIZE msg_size;
while(DEF_TRUE)
{
pmsg = OSQPend(&queue,0,OS_OPT_PEND_BLOCKING,&msg_size,0,&err); // 接收消息
if(OS_ERR_NONE == err)
printf("msg Recv Success\r\n");
else
printf("msg Recv Error\r\n");
printf("%s %s\r\n",__func__,pmsg->msg_string);
printf("%s %d\r\n",__func__,pmsg->value);
}
}
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