当前位置: 首页 > news >正文

消息队列应用示例MessageQueues-STM32CubeMX-FreeRTOS《嵌入式系统设计》P343-P347

在这里插入图片描述

消息队列

使用信号量、事件标志组和线标志进行任务同步时,只能提供同步的时刻信息,无法在任务之间进行数据传输。要实现任务间的数据传输,一般使用两种方式:

1. 全局变量

在 RTOS 中使用全局变量时,必须保证每个任务对全局变量的互斥访问,一般借助互斥量来实现。另一个方法是在任务设计时,设计成只有一个任务修改这个全局变量,其他任务只是读取这个全局变量,而不修改它的值,并在全局变量前面加上 volatile 的关键字修饰,以避免编泽器的优化。

2. 消息队列

消息队列类似于一个数据缓冲区,可以保存有限个、具有确定大小的数据。通常情况下,消息队列按照 FI FO(先进先出)的模式使用,即数据由队尾写入,从队首读出。
任务向消息队列中放人消息时,需要判断消息队列是否有多余的空间:如果有空间,则放人一个新的消息;如果消息队列已经存满,该任务将进人到阻塞态,直到消息队列中有多余的空间。
任务从消息队列中获取消息时,需要判断消息队列是否有消息:如果消息队列中没有消息,该任务将进人到阻塞态。当消息队列中有新的消息时,处于阻塞态的任务将被唤醒并获得该消息。任务在获取消息时,需要提前定义存放消息的缓冲区,这个缓冲区的大小不能小于消息队列中单个消息的大小。
注意: FreeRTOS 利用消息队列进行消息传递时,放入消息队列的是实际的数据,而不是数据的地址。例如,串口一次接收 10 字节的数据,如果使用消息队列来传递串口接收的数据,则应该将消息队列的单个消息大小设置为 10 字节,以便一次性存放串口接收的10 字节数据。
消息队列和全局变量相比,解决了多任务访问共享资源的冲突问题,还提供了任务的同步和超时处理等机制,并且可以实现中断服务程序和任务之间的数据传递。例如,多个任务都要使用串口进行数据传输时,可以采用两种方法:一种方法是利用互斥量实现对串口的互斥访问;另一种方法是创建一个消息队列和一个负责串口数据收发的任务。任务 A 发送的数据放人消息队列,任务 B 发送的数据也放人消息队列,串口发送任务则按照 FIFO 的原则从消息队列中取出消息发送。
在实际应用时,由于消息队列采用数据复制的方式传输数据,而不是传输存放数据的地址。如果任务间传输的数据量较大时,使用消息队列的效率会比较低。这时,可以考虑使用全局变量来实现任务间的通信,只是要注意全局变量的互斥访问(利用互斥量实现)。

应用示例

利用消息队列传输串口接收的数据。串口采用中断方式接收 10 字节的数据,并放入消息队列。数据处理任务从消息队列中取出数据并发送到 PC 显示。消息队列设置为可以容纳 5 个消息,每个消息的大小为10 字节。
修改HAL库的时间基准
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

// main.h
/*** @file main.h* @brief 主程序头文件,包含系统所需的基本定义和声明*//* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>			// 标准输入输出头文件,用于printf和fputc
#include "cmsis_os2.h"		// CMSIS RTOS2,支持FreeRTOS
#include "usart.h"			// USART头文件,包含串口相关函数
#define LENGTH 10			// 缓冲区长度
extern uint8_t RxBuf[LENGTH];	// 串口接收缓冲区,用于存储接收到的数据
extern uint8_t TxBuf[LENGTH];	// 串口发送缓冲区,用于存储待发送的数据
extern osMessageQueueId_t ComQueueHandle;	// RTOS消息队列句柄,用于任务间通信
/* USER CODE END Includes */
// main.c
/*** @file main.c* @brief 主程序源文件,包含系统初始化和中断回调函数*//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/*** @brief 重定向printf函数相关配置* @note 支持不同编译器(ARMCC、GNUC)下的printf功能实现*/
/* suport printf function, usemicrolib is unnecessary */
#if (__ARMCC_VERSION > 6000000)
__asm (".global __use_no_semihosting\n\t");
void _sys_exit(int x)
{x = x;
}
/* __use_no_semihosting was requested, but _ttywrch was */
void _ttywrch(int ch)
{ch = ch;
}
FILE __stdout;
#else
#ifdef __CC_ARM
#pragma import(__use_no_semihosting)
struct __FILE
{int handle;
};
FILE __stdout;
void _sys_exit(int x)
{x = x;
}
#endif
#endif
#if defined ( __GNUC__ ) && !defined (__clang__)
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif/*** @brief  Retargets the C library printf function to the USART.* @param  None* @retval None*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{	// 采用轮询方式发送1字节数据,使用阻塞方式,超时时间设置为无限等待HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY);return ch;
}int fgetc(FILE *f)
{	// 采用轮询方式接收1字节数据,使用阻塞方式,超时时间设置为无限等待uint8_t ch;	HAL_UART_Receive( &huart1, (uint8_t *)&ch, 1, HAL_MAX_DELAY );return ch;
}
/* USER CODE END 0 *//* USER CODE BEGIN 2 */printf("/**  FreeRTOS for task creat  **/\n");HAL_UART_Receive_IT(&huart1,RxBuf,LENGTH);		// 启动串口中断接收功能,接收长度为 LENGTH 的数据到 RxBuf 缓冲区
/* USER CODE END 2 *//* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)	
{	// 串口接收完成中断回调函数,当串口接收到指定长度的数据后,会触发此回调函数if(huart->Instance==USART1)	// 检查触发中断的串口是否为 USART1{	// 将收到的数据放入消息队列 ComQueueHandle中osMessageQueuePut(ComQueueHandle, (void *)RxBuf,0,0);	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,RxBuf,LENGTH);	// 重新开始串口中断接收,准备接收下一组数据}
}
/* USER CODE END 4 */
// app_freertos.c/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Variables */
uint8_t RxBuf[LENGTH];	// 串口接收缓冲区
uint8_t TxBuf[LENGTH];	// 串口发送缓冲区
/* USER CODE END Variables *//* USER CODE BEGIN Header_StartProcessTask */
/**
* @brief Function implementing the ProcessTask thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartProcessTask */
void StartProcessTask(void *argument)
{/* USER CODE BEGIN StartProcessTask *//* Infinite loop */for(;;){		// 从消息队列中获取数据,无限等待if(osMessageQueueGet(ComQueueHandle,(void *)TxBuf,NULL,osWaitForever)==osOK){	// 通过UART1发送数据HAL_UART_Transmit(&huart1,(void *)&TxBuf,LENGTH,HAL_MAX_DELAY);}}/* USER CODE END StartProcessTask */
}

在这里插入图片描述

相关文章:

消息队列应用示例MessageQueues-STM32CubeMX-FreeRTOS《嵌入式系统设计》P343-P347

消息队列 使用信号量、事件标志组和线标志进行任务同步时&#xff0c;只能提供同步的时刻信息&#xff0c;无法在任务之间进行数据传输。要实现任务间的数据传输&#xff0c;一般使用两种方式&#xff1a; 1. 全局变量 在 RTOS 中使用全局变量时&#xff0c;必须保证每个任务…...

算法题(55):用最少数量的箭引爆气球

审题&#xff1a; 本题需要我们找到最少需要的箭数&#xff0c;并返回 思路: 首先我们需要把本题描述的问题理解准确 &#xff08;1&#xff09;arrow从x轴任一点垂直射出 &#xff08;2&#xff09;一旦射出&#xff0c;无限前进 也就是说如果气球有公共区域&#xff08;交集&…...

谭浩强C语言程序设计(4) 8章(下)

1、输入三个字符串按照字母顺序从小到大输出 #include <cstdio> // 包含cstdio头文件&#xff0c;用于输入输出函数 #include <cstring> // 包含cstring头文件&#xff0c;用于字符串处理函数#define N 20 // 定义字符串的最大长度为20// 函数&#xff1a;…...

AlexNet论文代码阅读

论文标题&#xff1a; ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks 论文链接&#xff1a; https://volctracer.com/w/BX18q92F 代码链接&#xff1a; https://github.com/dansuh17/alexnet-pytorch 内容概述 训练了一个大型的深度卷积神经网络&#xf…...

62.病毒在封闭空间中的传播时间|Marscode AI刷题

1.题目 问题描述 在一个封闭的房间里摆满了座位&#xff0c;每个座位东西向和南北向都有固定 1 米的间隔。座位上坐满了人&#xff0c;坐着的人可能带了口罩&#xff0c;也可能没有带口罩。我们已经知道房间里的某个人已经感染了病毒&#xff0c;病毒的传播速度是每秒钟感染距…...

Elixir语言的安全开发

Elixir语言的安全开发 引言 在当今这个互联网高度发展的时代&#xff0c;软件的安全性变得越来越重要。随着网络攻击的增多&#xff0c;软件漏洞的频繁暴露&#xff0c;开发者面临着前所未有的安全挑战。Elixir&#xff0c;作为一种现代化的函数式编程语言&#xff0c;以其高…...

Rust 条件语句

Rust 条件语句 在编程语言中&#xff0c;条件语句是进行决策和实现分支逻辑的关键。Rust 语言作为一门系统编程语言&#xff0c;其条件语句的使用同样至关重要。本文将详细介绍 Rust 中的条件语句&#xff0c;包括其基本用法、常见场景以及如何避免常见错误。 基本用法 Rust…...

小红的合数寻找

A-小红的合数寻找_牛客周赛 Round 79 题目描述 小红拿到了一个正整数 x&#xff0c;她希望你在 [x,2x] 区间内找到一个合数&#xff0c;你能帮帮她吗&#xff1f; 一个数为合数&#xff0c;当且仅当这个数是大于1的整数&#xff0c;并且不是质数。 输入描述 在一行上输入一…...

使用等宽等频法进行数据特征离散化

在数据分析与处理的过程中,特征离散化是一种常见的操作。通过将连续的数值型数据转换为离散类别,能够更好地处理数据,尤其是在机器学习模型中进行分类问题的建模时。离散化能够简化数据结构,减少数据噪声,并提高模型的解释性。 本文将详细介绍如何使用 pandas 库中的 cut…...

解析 Oracle 中的 ALL_SYNONYMS 和 ALL_VIEWS 视图:查找同义词与视图的基础操作

目录 前言1. ALL_SYNONYMS 视图2. ALL_VIEWS 视图3. 扩展 前言 &#x1f91f; 找工作&#xff0c;来万码优才&#xff1a;&#x1f449; #小程序://万码优才/r6rqmzDaXpYkJZF 1. ALL_SYNONYMS 视图 在 Oracle 数据库中&#xff0c;同义词&#xff08;Synonym&#xff09;是对数…...

AI协助探索AI新构型的自动化创新概念

训练AI自生成输出模块化代码&#xff0c;生成元代码级别的AI功能单元代码&#xff0c;然后再由AI组织为另一个AI&#xff0c;实现AI开发AI的能力&#xff1b;用AI协助探索迭代新构型AI将会出现&#xff0c;并成为一种新的技术路线潮流。 有限结点&#xff0c;无限的连接形式&a…...

从0开始使用面对对象C语言搭建一个基于OLED的图形显示框架(OLED设备层封装)

目录 OLED设备层驱动开发 如何抽象一个OLED 完成OLED的功能 初始化OLED 清空屏幕 刷新屏幕与光标设置1 刷新屏幕与光标设置2 刷新屏幕与光标设置3 绘制一个点 反色 区域化操作 区域置位 区域反色 区域更新 区域清空 测试我们的抽象 整理一下&#xff0c;我们应…...

【Redis】Redis 经典面试题解析:深入理解 Redis 的核心概念与应用

Redis 是一个高性能的键值存储系统&#xff0c;广泛应用于缓存、消息队列、排行榜等场景。在面试中&#xff0c;Redis 是一个高频话题&#xff0c;尤其是其核心概念、数据结构、持久化机制和高可用性方案。 1. Redis 是什么&#xff1f;它的主要特点是什么&#xff1f; 答案&a…...

TensorFlow 示例摄氏度到华氏度的转换(一)

TensorFlow 实现神经网络模型来进行摄氏度到华氏度的转换&#xff0c;可以将其作为一个回归问题来处理。我们可以通过神经网络来拟合这个简单的转换公式。 1. 数据准备与预处理 2. 构建模型 3. 编译模型 4. 训练模型 5. 评估模型 6. 模型应用与预测 7. 保存与加载模型 …...

7.DP算法

DP 在C中&#xff0c;动态规划&#xff08;Dynamic Programming&#xff0c;DP&#xff09;是一种通过将复杂问题分解为重叠子问题来高效求解的算法设计范式。以下是DP算法的核心要点和实现方法&#xff1a; 一、动态规划的核心思想 重叠子问题&#xff1a;问题可分解为多个重…...

Baklib构建高效协同的基于云的内容中台解决方案

内容概要 随着云计算技术的飞速发展&#xff0c;内容管理的方式也在不断演变。企业面临着如何在数字化转型过程中高效管理和协同处理内容的新挑战。为应对这些挑战&#xff0c;引入基于云的内容中台解决方案显得尤为重要。 Baklib作为创新型解决方案提供商&#xff0c;致力于…...

在C语言多线程环境中使用互斥量

如果有十个银行账号通过不同的十条线程同时向同一个账号转账时&#xff0c;如果没有很好的机制保证十个账号依次存入&#xff0c;那么这些转账可能出问题。我们可以通过互斥量来解决。 C标准库提供了这个互斥量&#xff0c;只需要引入threads.头文件。 互斥量就像是一把锁&am…...

项目练习:重写若依后端报错cannot be cast to com.xxx.model.LoginUser

文章目录 一、情景说明二、解决办法 一、情景说明 在重写若依后端服务的过程中 使用了Redis存放LoginUser对象数据 那么&#xff0c;有存就有取 在取值的时候&#xff0c;报错 二、解决办法 方法1、在TokenService中修改如下 getLoginUser 方法中&#xff1a;LoginUser u…...

代码随想录刷题笔记

数组 二分查找 ● 704.二分查找 tips&#xff1a;两种方法&#xff0c;左闭右开和左闭右闭&#xff0c;要注意区间不变性&#xff0c;在判断mid的值时要看mid当前是否使用过 ● 35.搜索插入位置 ● 34.在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 tips&#xff1a;寻找左右边…...

AI智慧社区--人脸识别

前端 人脸的采集按钮&#xff1a; 首先对于选中未认证的居民记录&#xff0c;进行人脸采集 前端的按钮 <el-form-item><el-button v-has"sys:person:info" type"info" icon"el-icon-camera" :disabled"ids.length < 0" …...

css实现圆环展示百分比,根据值动态展示所占比例

代码如下 <view class""><view class"circle-chart"><view v-if"!!num" class"pie-item" :style"{background: conic-gradient(var(--one-color) 0%,#E9E6F1 ${num}%),}"></view><view v-else …...

MFC内存泄露

1、泄露代码示例 void X::SetApplicationBtn() {CMFCRibbonApplicationButton* pBtn GetApplicationButton();// 获取 Ribbon Bar 指针// 创建自定义按钮CCustomRibbonAppButton* pCustomButton new CCustomRibbonAppButton();pCustomButton->SetImage(IDB_BITMAP_Jdp26)…...

大数据零基础学习day1之环境准备和大数据初步理解

学习大数据会使用到多台Linux服务器。 一、环境准备 1、VMware 基于VMware构建Linux虚拟机 是大数据从业者或者IT从业者的必备技能之一也是成本低廉的方案 所以VMware虚拟机方案是必须要学习的。 &#xff08;1&#xff09;设置网关 打开VMware虚拟机&#xff0c;点击编辑…...

TRS收益互换:跨境资本流动的金融创新工具与系统化解决方案

一、TRS收益互换的本质与业务逻辑 &#xff08;一&#xff09;概念解析 TRS&#xff08;Total Return Swap&#xff09;收益互换是一种金融衍生工具&#xff0c;指交易双方约定在未来一定期限内&#xff0c;基于特定资产或指数的表现进行现金流交换的协议。其核心特征包括&am…...

CRMEB 框架中 PHP 上传扩展开发:涵盖本地上传及阿里云 OSS、腾讯云 COS、七牛云

目前已有本地上传、阿里云OSS上传、腾讯云COS上传、七牛云上传扩展 扩展入口文件 文件目录 crmeb\services\upload\Upload.php namespace crmeb\services\upload;use crmeb\basic\BaseManager; use think\facade\Config;/*** Class Upload* package crmeb\services\upload* …...

脑机新手指南(七):OpenBCI_GUI:从环境搭建到数据可视化(上)

一、OpenBCI_GUI 项目概述 &#xff08;一&#xff09;项目背景与目标 OpenBCI 是一个开源的脑电信号采集硬件平台&#xff0c;其配套的 OpenBCI_GUI 则是专为该硬件设计的图形化界面工具。对于研究人员、开发者和学生而言&#xff0c;首次接触 OpenBCI 设备时&#xff0c;往…...

Qt 事件处理中 return 的深入解析

Qt 事件处理中 return 的深入解析 在 Qt 事件处理中&#xff0c;return 语句的使用是另一个关键概念&#xff0c;它与 event->accept()/event->ignore() 密切相关但作用不同。让我们详细分析一下它们之间的关系和工作原理。 核心区别&#xff1a;不同层级的事件处理 方…...

Windows电脑能装鸿蒙吗_Windows电脑体验鸿蒙电脑操作系统教程

鸿蒙电脑版操作系统来了&#xff0c;很多小伙伴想体验鸿蒙电脑版操作系统&#xff0c;可惜&#xff0c;鸿蒙系统并不支持你正在使用的传统的电脑来安装。不过可以通过可以使用华为官方提供的虚拟机&#xff0c;来体验大家心心念念的鸿蒙系统啦&#xff01;注意&#xff1a;虚拟…...

高分辨率图像合成归一化流扩展

大家读完觉得有帮助记得关注和点赞&#xff01;&#xff01;&#xff01; 1 摘要 我们提出了STARFlow&#xff0c;一种基于归一化流的可扩展生成模型&#xff0c;它在高分辨率图像合成方面取得了强大的性能。STARFlow的主要构建块是Transformer自回归流&#xff08;TARFlow&am…...

多模态大语言模型arxiv论文略读(110)

CoVLA: Comprehensive Vision-Language-Action Dataset for Autonomous Driving ➡️ 论文标题&#xff1a;CoVLA: Comprehensive Vision-Language-Action Dataset for Autonomous Driving ➡️ 论文作者&#xff1a;Hidehisa Arai, Keita Miwa, Kento Sasaki, Yu Yamaguchi, …...