企业官网建设流程全解析

上一节学习了FreeRTOS队列的基本概念，并通过xQueueCreate()创建了一个队列。

这一节开始真正使用队列，通过xQueueSend()和xQueueReceive()，让两个任务之间完成数据传递。

这里使用一个简单例子：任务1每隔1秒产生一个数据并发送到队列，任务2负责从队列中读取数据并通过串口打印出来。

一、发送数据xQueueSend()

向队列发送数据可以使用：

BaseType_t xQueueSend( QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, TickType_t xTicksToWait );

第一个参数：

xQueue

表示要向哪个队列发送数据，也就是上一节创建得到的队列句柄。

第二个参数：

pvItemToQueue

表示要发送数据的地址。

第三个参数：

xTicksToWait

表示队列已满时，最多等待多少个Tick。

例如：

xQueueSend( DataQueue, &data, pdMS_TO_TICKS(100) );

表示向DataQueue发送data，如果队列已经满了，最多等待100ms。

二、接收数据xQueueReceive()

从队列读取数据使用：

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

第一个参数：

xQueue

表示从哪个队列读取数据。

第二个参数：

pvBuffer

表示接收数据的变量地址。

第三个参数：

xTicksToWait

表示队列为空时，最多等待多少个Tick。

例如：

xQueueReceive( DataQueue, &ReceiveData, portMAX_DELAY );

如果队列中没有数据，当前任务就会进入阻塞态。

直到队列中出现数据后，任务才会重新进入就绪态。

三、创建队列

首先定义队列句柄：

QueueHandle_t DataQueue;

然后在main()中创建：

DataQueue = xQueueCreate( 5, sizeof(uint32_t) );

这里表示创建一个最多保存：

5个uint32_t数据

的队列。

队列创建成功以后，再创建发送任务和接收任务：

if(DataQueue != NULL) { xTaskCreate( SendTask, "SendTask", 128, NULL, 2, NULL ); xTaskCreate( ReceiveTask, "ReceiveTask", 128, NULL, 1, NULL ); vTaskStartScheduler(); }

四、编写发送任务

任务1负责产生数据：

void SendTask(void *pvParameters) { uint32_t data = 0; while(1) { data++; if(xQueueSend( DataQueue, &data, pdMS_TO_TICKS(100) ) == pdPASS) { printf("Send: %lu\r\n", (unsigned long)data); } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); } }

首先定义：

uint32_t data = 0;

每次循环：

data++;

然后通过：

xQueueSend();

将数据发送到队列。

如果返回：

pdPASS

说明数据成功进入队列。

如果等待时间结束以后队列仍然没有空间，则发送失败。

五、编写接收任务

任务2负责读取数据：

void ReceiveTask(void *pvParameters) { uint32_t ReceiveData; while(1) { if(xQueueReceive( DataQueue, &ReceiveData, portMAX_DELAY ) == pdPASS) { printf("Receive: %lu\r\n", (unsigned long)ReceiveData); } } }

这里使用：

portMAX_DELAY

表示如果队列中没有数据，就一直等待。

因此刚开始运行时，如果队列为空：

ReceiveTask ↓ xQueueReceive() ↓ 没有数据 ↓ 进入阻塞态

此时它不会一直循环查询队列，也不会白白占用CPU。

六、数据到来以后发生什么

当SendTask执行：

xQueueSend(DataQueue, &data, ...);

以后，数据被复制到队列中。

此时正在等待队列数据的：

ReceiveTask

就具备了继续运行的条件。

状态变化可以理解为：

ReceiveTask 阻塞态 ↓ 队列收到数据 ↓ 就绪态 ↓ 等待调度器运行

随后执行：

xQueueReceive();

把队列中的数据复制到：

ReceiveData

中。

七、程序运行现象

程序运行以后，可以通过串口看到类似：

Send: 1 Receive: 1 Send: 2 Receive: 2 Send: 3 Receive: 3 Send: 4 Receive: 4

任务1只负责产生数据。

任务2只负责处理数据。

两个任务之间通过：

SendTask ↓ DataQueue ↓ ReceiveTask

完成数据传递。

这就是FreeRTOS中非常典型的任务间通信方式。

八、等待时间怎么设置

队列函数最后一个参数非常重要。

例如：

xQueueReceive( DataQueue, &ReceiveData, 0 );

如果队列为空：

立即返回

不会等待。

如果写：

pdMS_TO_TICKS(100)

表示最多等待100ms。

如果写：

portMAX_DELAY

在相关FreeRTOS配置允许的情况下，可以让任务持续阻塞等待队列数据。

实际程序中，如果任务本身就是专门负责等待某类数据，使用阻塞等待通常比不断循环查询：

while(1) { xQueueReceive(..., 0); }

更加合理。

九、需要注意的问题

首先，发送的数据类型必须和创建队列时设置的元素大小一致。

例如创建：

xQueueCreate( 5, sizeof(uint32_t) );

那么这个队列就是按照uint32_t大小复制每一条数据。

其次，xQueueReceive()成功读取数据后，该条数据会从队列中移除。

所以队列中的：

10 20 30

读取一次后：

20 30

原来的10已经离开队列。

最后，不要在中断服务函数中直接使用普通的xQueueSend()和xQueueReceive()。中断中需要使用带有FromISR后缀的接口，这部分后面单独学习。

十、总结

这一节学习了FreeRTOS队列最基本的发送和接收操作。

xQueueSend()负责把数据发送到队列，xQueueReceive()负责从队列读取数据。当队列满或者队列为空时，还可以通过等待时间让当前任务进入阻塞态，而不是一直占用CPU查询。

通过队列，可以把数据产生和数据处理拆分成不同任务：

发送任务 → 队列 → 接收任务

这样不同任务之间既能够交换数据，又不需要直接操作同一个变量。