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0 前言

学习视频：
【FreeRTOS入门与工程实践 --由浅入深带你学习FreeRTOS（FreeRTOS教程 基于STM32，以实际项目为导向）】 【精准空降到 00:34】 https://www.bilibili.com/video/BV1Jw411i7Fz/?p=32&share_source=copy_web&vd_source=8af85e60c2df9af1f0fd23935753a933&t=34

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参考《FreeRTOS入门与工程实践(基于DshanMCU-103).pdf》

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1. 队列实验_多设备玩游戏

本次实验现象：一边听音乐，一边打游戏！

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2 回顾程序

这个任务不断读取环形Buffer，很占CPU资源，导致音乐播放很卡顿

我们现在要改造这代码，改成读取队列的形式

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3 程序改进

3.1 创建队列

3.1.1 方法

队列的创建有两种方法：动态分配内存、静态分配内存

• 动态分配内存：xQueueCreate，队列的内存在函数内部动态分配

函数原型如下：

QueueHandle_t xQueueCreate( UBaseType_t uxQueueLength, UBaseType_t uxItemSize );

参数	说明
uxQueueLength	队列长度，最多能存放多少个数据(item)
uxItemSize	每个数据(item)的大小：以字节为单位
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

• 静态分配内存：xQueueCreateStatic，队列的内存要事先分配好

函数原型如下：

QueueHandle_t xQueueCreateStatic(*
              		UBaseType_t uxQueueLength,*
              		UBaseType_t uxItemSize,*
              		uint8_t *pucQueueStorageBuffer,*
              		StaticQueue_t *pxQueueBuffer*
           		 );

参数	说明
uxQueueLength	队列长度，最多能存放多少个数据(item)
uxItemSize	每个数据(item)的大小：以字节为单位
pucQueueStorageBuffer	如果uxItemSize非0，pucQueueStorageBuffer必须指向一个uint8_t数组， 此数组大小至少为"uxQueueLength * uxItemSize"
pxQueueBuffer	必须执行一个StaticQueue_t结构体，用来保存队列的数据结构
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pxQueueBuffer为NULL

示例代码：

// 示例代码
 #define QUEUE_LENGTH 10
 #define ITEM_SIZE sizeof( uint32_t )
 
 // xQueueBuffer用来保存队列结构体
 StaticQueue_t xQueueBuffer;

// ucQueueStorage 用来保存队列的数据

// 大小为：队列长度 * 数据大小
 uint8_t ucQueueStorage[ QUEUE_LENGTH * ITEM_SIZE ];

 void vATask( void *pvParameters )
 {
	QueueHandle_t xQueue1;

	// 创建队列: 可以容纳QUEUE_LENGTH个数据，每个数据大小是ITEM_SIZE
	xQueue1 = xQueueCreateStatic( QUEUE_LENGTH,
							ITEM_SIZE,
                            ucQueueStorage,
                            &xQueueBuffer ); 
  }

3.1.2 实践

在哪里创建队列？？？

1. 先定义一个全局指针

QueueHandle_t g_xQueuePlatform; /* 挡球板队列 */

2. 再创建队列

	/* 创建队列:平台任务从里面读到红外数据,... */
	 g_xQueuePlatform = xQueueCreate(10, sizeof(struct input_data));	// 队列有多少个数据（大概10个），每个数据有多大
	 // 这里为了精简代码，并没有判断返回值

在13_queue_game\nwatch\typedefs.h路径下定义结构体

struct input_data {
	uint32_t dev;	//设备
	uint32_t val	//值
};

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3.2 读队列

3.2.1 方法

使用 xQueueReceive() 函数读队列，读到一个数据后，队列中该数据会被移除。这个函数有两个版本：在任务中使用、在ISR中使用。函数原型如下：

BaseType_t xQueueReceive( QueueHandle_t xQueue,
                          void * const pvBuffer,
                          TickType_t xTicksToWait );

BaseType_t xQueueReceiveFromISR(
                                    QueueHandle_t    xQueue,
                                    void             *pvBuffer,
                                    BaseType_t       *pxTaskWoken
                                );

参数说明如下：

参数	说明
xQueue	队列句柄，要读哪个队列
pvBuffer	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
xTicksToWait	如果队列空则无法读出数据，可以让任务进入阻塞状态， xTicksToWait表示阻塞的最大时间(Tick Count)。 如果被设为0，无法读出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数据可写
返回值	pdPASS：从队列读出数据入 errQUEUE_EMPTY：读取失败，因为队列空了。

3.2.2 实践

先在static void platform_task(void *params)中定义结构体

struct input_data idata;

然后再读队列

        /* 读取红外遥控器 */
		//if (0 == IRReceiver_Read(&dev, &data))
		if (pdPASS == xQueueReceive(g_xQueuePlatform, &idata, portMAX_DELAY))
		{
			data = idata.val;
			// …… 其他代码都一致

被注释掉的就是读取环形Buff，新的代码就是读队列！

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3.3 写队列

3.3.1 方法

更新中…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.3.2 实践

代码路径：13_queue_game\Drivers\DshanMCU-F103\driver_ir_receiver.c
先声明外部变量

extern QueueHandle_t g_xQueuePlatform; /* 挡球板队列 */

修改后的代码如下：

void IRReceiver_IRQ_Callback(void)
{
    uint64_t time;
    static uint64_t pre_time = 0;
	  struct input_data idata;	// 定义

        
	/* 1. 记录中断发生的时刻 */	
	time = system_get_ns();
    
    /* 一次按键的最长数据 = 引导码 + 32个数据"1" = 9+4.5+2.25*32 = 85.5ms
     * 如果当前中断的时刻, 举例上次中断的时刻超过这个时间, 以前的数据就抛弃
     */
    if (time - pre_time > 100000000) 
    {
        g_IRReceiverIRQ_Cnt = 0;
    }
    pre_time = time;
    
	g_IRReceiverIRQ_Timers[g_IRReceiverIRQ_Cnt] = time;

	/* 2. 累计中断次数 */
	g_IRReceiverIRQ_Cnt++;

	/* 3. 次数达标后, 解析数据, 放入buffer */
	if (g_IRReceiverIRQ_Cnt == 4)
	{
		/* 是否重复码 */
		if (isRepeatedKey())
		{
			/* device: 0, val: 0, 表示重复码 */
			//PutKeyToBuf(0);
			//PutKeyToBuf(0);
			
            /* 写队列 */
			idata.dev = 0;
			idata.val = 0;
			xQueueSend(g_xQueuePlatform, &idata, 0);
			g_IRReceiverIRQ_Cnt = 0;
		}
	}
	if (g_IRReceiverIRQ_Cnt == 68)
	{
		IRReceiver_IRQTimes_Parse();
		g_IRReceiverIRQ_Cnt = 0;
	}
}

还有一个函数也要修改，最后一段代码

static int IRReceiver_IRQTimes_Parse(void)
{
	uint64_t time;
	int i;
	int m, n;
	unsigned char datas[4];
	unsigned char data = 0;
	int bits = 0;
	int byte = 0;
	struct input_data idata;

	/* 1. 判断前导码 : 9ms的低脉冲, 4.5ms高脉冲  */
	time = g_IRReceiverIRQ_Timers[1] - g_IRReceiverIRQ_Timers[0];
	if (time < 8000000 || time > 10000000)
	{
		return -1;
	}

	time = g_IRReceiverIRQ_Timers[2] - g_IRReceiverIRQ_Timers[1];
	if (time < 3500000 || time > 55000000)
	{
		return -1;
	}

	/* 2. 解析数据 */
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		m = 3 + i*2;
		n = m+1;
		time = g_IRReceiverIRQ_Timers[n] - g_IRReceiverIRQ_Timers[m];
		data <<= 1;
		bits++;
		if (time > 1000000)
		{
			/* 得到了数据1 */
			data |= 1;
		}

		if (bits == 8)
		{
			datas[byte] = data;
			byte++;
			data = 0;
			bits = 0;
		}
	}

	/* 判断数据正误 */
	datas[1] = ~datas[1];
	datas[3] = ~datas[3];
	
	if ((datas[0] != datas[1]) || (datas[2] != datas[3]))
	{
        g_IRReceiverIRQ_Cnt = 0;
        return -1;
	}

	//PutKeyToBuf(datas[0]);    //写环形缓冲区
	//PutKeyToBuf(datas[2]);
    /* 写队列 */
    idata.dev = datas[0];
    idata.val = datas[2];
    xQueueSend(g_xQueuePlatform, &idata, 0);
    return 0;
}

编译运行，代码被卡死了，不能正常运行

……
……
……

写队列，我们是在中断里写的，要调用xQueueSendToBackFromISR函数，替换写队列的函数

xQueueSendToBackFromISR(g_xQueuePlatform, &idata, NULL);

开启的两个任务

  extern void PlayMusic(void *params);
  xTaskCreate(PlayMusic, "MusicTask", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);
  xTaskCreate(game1_task, "GameTask", 128, NULL, osPriorityNormal, NULL);

再次烧写运行，没有问题