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FreeRTOS 的一個(gè)重要的通信機(jī)制----消息隊(duì)列，消息隊(duì)列在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用較多。

1、消息隊(duì)列

?1.1 消息隊(duì)列的概念及其作用

　　消息隊(duì)列就是通過(guò) RTOS 內(nèi)核提供的服務(wù)，任務(wù)或中斷服務(wù)子程序可以將一個(gè)消息（注意，FreeRTOS消息隊(duì)列傳遞的是實(shí)際數(shù)據(jù)，并不是數(shù)據(jù)地址，RTX，uCOS-II 和 uCOS-III 是傳遞的地址）放入到隊(duì)列。同樣，一個(gè)或者多個(gè)任務(wù)可以通過(guò) RTOS 內(nèi)核服務(wù)從隊(duì)列中得到消息。通常，先進(jìn)入消息隊(duì)列的消息先傳給任務(wù)，也就是說(shuō)，任務(wù)先得到的是最先進(jìn)入到消息隊(duì)列的消息，即先進(jìn)先出的原則（FIFO），FreeRTOS的消息隊(duì)列支持 FIFO 和 LIFO 兩種數(shù)據(jù)存取方式。

　　也許有不理解的初學(xué)者會(huì)問(wèn)采用消息隊(duì)列多麻煩，搞個(gè)全局?jǐn)?shù)組不是更簡(jiǎn)單，其實(shí)不然。在裸機(jī)編程時(shí)，使用全局?jǐn)?shù)組的確比較方便，但是在加上 RTOS 后就是另一種情況了。相比消息隊(duì)列，使用全局?jǐn)?shù)組主要有如下四個(gè)問(wèn)題：

? 使用消息隊(duì)列可以讓 RTOS 內(nèi)核有效地管理任務(wù)，而全局?jǐn)?shù)組是無(wú)法做到的，任務(wù)的超時(shí)等機(jī)制需要用戶自己去實(shí)現(xiàn)。
? 使用了全局?jǐn)?shù)組就要防止多任務(wù)的訪問(wèn)沖突，而使用消息隊(duì)列則處理好了這個(gè)問(wèn)題，用戶無(wú)需擔(dān)心。
? 使用消息隊(duì)列可以有效地解決中斷服務(wù)程序與任務(wù)之間消息傳遞的問(wèn)題。
? FIFO 機(jī)制更有利于數(shù)據(jù)的處理。

?1.2 FreeRTOS 任務(wù)間消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)　　

　　任務(wù)間消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)是指各個(gè)任務(wù)之間使用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的通信。下面我們通過(guò)如下的框圖來(lái)說(shuō)明一下 FreeRTOS 消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)，讓大家有一個(gè)形象的認(rèn)識(shí)。

運(yùn)行條件：
? 創(chuàng)建消息隊(duì)列，可以存放 10 個(gè)消息。
? 創(chuàng)建 2 個(gè)任務(wù) Task1 和 Task2，任務(wù) Task1 向消息隊(duì)列放數(shù)據(jù)，任務(wù) Task2 從消息隊(duì)列取數(shù)據(jù)。
? FreeRTOS 的消息存取采用 FIFO 方式。?

運(yùn)行過(guò)程主要有以下兩種情況：
? 任務(wù) Task1 向消息隊(duì)列放數(shù)據(jù)，任務(wù) Task2 從消息隊(duì)列取數(shù)據(jù)，如果放數(shù)據(jù)的速度快于取數(shù)據(jù)的速度，那么會(huì)出現(xiàn)消息隊(duì)列存放滿的情況，FreeRTOS 的消息存放函數(shù) xQueueSend 支持超時(shí)等待，用戶可以設(shè)置超時(shí)等待，直到有空間可以存放消息或者設(shè)置的超時(shí)時(shí)間溢出。
? 任務(wù) Task1 向消息隊(duì)列放數(shù)據(jù)，任務(wù) Task2 從消息隊(duì)列取數(shù)據(jù)，如果放數(shù)據(jù)的速度慢于取數(shù)據(jù)的速度，那么會(huì)出現(xiàn)消息隊(duì)列為空的情況，FreeRTOS 的消息獲取函數(shù) xQueueReceive 支持超時(shí)等待，用戶可以設(shè)置超時(shí)等待，直到消息隊(duì)列中有消息或者設(shè)置的超時(shí)時(shí)間溢出。

　　上面就是一個(gè)簡(jiǎn)單的 FreeRTOS 任務(wù)間消息隊(duì)列通信過(guò)程，FIFO 方式數(shù)據(jù)存取過(guò)程的動(dòng)態(tài)演示看官方地址：點(diǎn)擊這里里面的 GIF 圖片。

?1.3 FreeRTOS 中斷方式消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

　　FreeRTOS 中斷方式消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)是指中斷函數(shù)和 FreeRTOS 任務(wù)之間使用消息隊(duì)列。下面我們通過(guò)如下的框圖來(lái)說(shuō)明一下 FreeRTOS 消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)，讓大家有一個(gè)形象的認(rèn)識(shí)。

運(yùn)行條件：

? 創(chuàng)建消息隊(duì)列，可以存放 10 個(gè)消息。

? 創(chuàng)建 1 個(gè)任務(wù) Task1 和一個(gè)串口接收中斷。
? FreeRTOS 的消息存取采用 FIFO 方式。

運(yùn)行過(guò)程主要有以下兩種情況：
? 中斷服務(wù)程序向消息隊(duì)列放數(shù)據(jù)，任務(wù) Task1 從消息隊(duì)列取數(shù)據(jù)，如果放數(shù)據(jù)的速度快于取數(shù)據(jù)的速度，那么會(huì)出現(xiàn)消息隊(duì)列存放滿的情況。由于中斷服務(wù)程序里面的消息隊(duì)列發(fā)送函數(shù)xQueueSendFromISR 不支持超時(shí)設(shè)置，所以發(fā)送前要通過(guò)函數(shù) xQueueIsQueueFullFromISR 檢測(cè)消息隊(duì)列是否滿。
? 中斷服務(wù)程序向消息隊(duì)列放數(shù)據(jù)，任務(wù) Task1 從消息隊(duì)列取數(shù)據(jù)，如果放數(shù)據(jù)的速度慢于取數(shù)據(jù)的速度，那么會(huì)出現(xiàn)消息隊(duì)列存為空的情況。在 FreeRTOS 的任務(wù)中可以通過(guò)函數(shù) xQueueReceive 獲取消息，因?yàn)榇撕瘮?shù)可以設(shè)置超時(shí)等待，直到消息隊(duì)列中有消息存放或者設(shè)置的超時(shí)時(shí)間溢出。

　　上面就是一個(gè)簡(jiǎn)單的 FreeRTOS 中斷方式消息隊(duì)列通信過(guò)程。實(shí)際應(yīng)用中，中斷方式的消息機(jī)制要注意以下四個(gè)問(wèn)題：

? 中斷函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間越短越好，防止其它低于這個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的異常不能得到及時(shí)響應(yīng)。
? 實(shí)際應(yīng)用中，建議不要在中斷中實(shí)現(xiàn)消息處理，用戶可以在中斷服務(wù)程序里面發(fā)送消息通知任務(wù)，在任務(wù)中實(shí)現(xiàn)消息處理，這樣可以有效地保證中斷服務(wù)程序的實(shí)時(shí)響應(yīng)。同時(shí)此任務(wù)也需要設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)，以便退出中斷函數(shù)后任務(wù)可以得到及時(shí)執(zhí)行。
? 中斷服務(wù)程序中一定要調(diào)用專(zhuān)用于中斷的消息隊(duì)列函數(shù)，即以?FromISR 結(jié)尾的函數(shù)。
? 在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序與裸機(jī)編程的區(qū)別。
　? 如果 FreeRTOS 工程的中斷函數(shù)中沒(méi)有調(diào)用 FreeRTOS 的消息隊(duì)列 API 函數(shù)，與裸機(jī)編程是一樣的。
　? 如果 FreeRTOS 工程的中斷函數(shù)中調(diào)用了 FreeRTOS 的消息隊(duì)列的 API 函數(shù)，退出的時(shí)候要檢測(cè)是否有高優(yōu)先級(jí)任務(wù)就緒，如果有就緒的，需要在退出中斷后進(jìn)行任務(wù)切換，這點(diǎn)與裸機(jī)編程稍有區(qū)別，詳見(jiàn) 實(shí)驗(yàn)例程說(shuō)明（中斷方式）：
　? 另外強(qiáng)烈推薦用戶將 Cortex-M3 內(nèi)核的 STM32F103 和 Cortex-M4 內(nèi)核的 STM32F407，F429的 NVIC 優(yōu)先級(jí)分組設(shè)置為 4,即：NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);這樣中斷優(yōu)先級(jí)的管理將非常方便。
　? 用戶要在 FreeRTOS 多任務(wù)開(kāi)啟前就設(shè)置好優(yōu)先級(jí)分組，一旦設(shè)置好切記不可再修改。

2、消息隊(duì)列API函數(shù)

　　使用如下 23 個(gè)函數(shù)可以實(shí)現(xiàn) FreeRTOS 的消息隊(duì)列：

? xQueueCreateStatic()
? vQueueDelete()
? xQueueSend()?

? xQueueSendFromISR()
? xQueueSendToBack()
? xQueueSendToBackFromISR()
? xQueueSendToFront()
? xQueueSendToFrontFromISR()
? xQueueReceive()
? xQueueReceiveFromISR()
? uxQueueMessagesWaiting()
? uxQueueMessagesWaitingFromISR()
? uxQueueSpacesAvailable()
? xQueueReset()
? xQueueOverwrite()
? xQueueOverwriteFromISR()
? xQueuePeek()
? xQueuePeekFromISR()
? vQueueAddToRegistry()
? vQueueUnregisterQueue()
? pcQueueGetName()
? xQueueIsQueueFullFromISR()
? xQueueIsQueueEmptyFromISR()

　　關(guān)于這 23 個(gè)函數(shù)的講解及其使用方法可以看 FreeRTOS 在線版手冊(cè)：

這里重點(diǎn)的說(shuō)以下 4 個(gè)函數(shù)：

? xQueueCreate ()
? xQueueSend ()
? xQueueSendFromISR ()
? xQueueReceive ()

?2.1 ?函 數(shù) xQueueCreate

函數(shù)原型：
QueueHandle_t xQueueCreate( UBaseType_t uxQueueLength, /* 消息個(gè)數(shù) */
　　　　　　　　　　　　　　?UBaseType_t uxItemSize ); /* 每個(gè)消息大小，單位字節(jié) */
函數(shù)描述：
函數(shù) xQueueCreate 用于創(chuàng)建消息隊(duì)列。
? 第 1 個(gè)參數(shù)是消息隊(duì)列支持的消息個(gè)數(shù)。
? 第 2 個(gè)參數(shù)是每個(gè)消息的大小，單位字節(jié)。?

? 返回值，如果創(chuàng)建成功會(huì)返回消息隊(duì)列的句柄，如果由于 FreeRTOSConfig.h 文件中 heap 大小不足，
無(wú)法為此消息隊(duì)列提供所需的空間會(huì)返回 NULL。
使用這個(gè)函數(shù)要注意以下問(wèn)題：
1.?FreeRTOS 的消息傳遞是數(shù)據(jù)的復(fù)制，而不是傳遞的數(shù)據(jù)地址，這點(diǎn)要特別注意。每一次傳遞都是uxItemSize 個(gè)字節(jié)。

使用舉例：

static QueueHandle_t xQueue1 = NULL; static QueueHandle_t xQueue2 = NULL; /* ********************************************************************************************************* * 函 數(shù) 名: AppObjCreate * 功能說(shuō)明: 創(chuàng)建任務(wù)通信機(jī)制 * 形 參: 無(wú) * 返 回 值: 無(wú) ********************************************************************************************************* */ static void AppObjCreate (void) {/* 創(chuàng)建 10 個(gè) uint8_t 型消息隊(duì)列 */xQueue1 = xQueueCreate(10, sizeof(uint8_t)); if( xQueue1 == 0 ) { /* 沒(méi)有創(chuàng)建成功，用戶可以在這里加入創(chuàng)建失敗的處理機(jī)制 */ } /* 創(chuàng)建 10 個(gè)存儲(chǔ)指針變量的消息隊(duì)列，由于 CM3/CM4 內(nèi)核是 32 位機(jī)，一個(gè)指針變量占用 4 個(gè)字節(jié) */ xQueue2 = xQueueCreate(10, sizeof(struct Msg *)); if( xQueue2 == 0 ) { /* 沒(méi)有創(chuàng)建成功，用戶可以在這里加入創(chuàng)建失敗的處理機(jī)制 */ } }

2.2 ?函 數(shù) xQueueSend

函數(shù)原型：
BaseType_t xQueueSend(
　　　　　　　　　　　　QueueHandle_t xQueue, /* 消息隊(duì)列句柄 */
　　　　　　　　　　　　const void * pvItemToQueue, /* 要傳遞數(shù)據(jù)地址 */
　　　　　　　　　　　　TickType_t xTicksToWait /* 等待消息隊(duì)列有空間的最大等待時(shí)間 */
　　　　　　　　　　　　);
函數(shù)描述：
函數(shù) xQueueSend 用于任務(wù)中消息發(fā)送。
? 第 1 個(gè)參數(shù)是消息隊(duì)列句柄。
? 第 2 個(gè)參數(shù)要傳遞數(shù)據(jù)地址，每次發(fā)送都是將消息隊(duì)列創(chuàng)建函數(shù) xQueueCreate 所指定的單個(gè)消息大小復(fù)制到消息隊(duì)列空間中。?

? 第 3 個(gè)參數(shù)是當(dāng)消息隊(duì)列已經(jīng)滿時(shí)，等待消息隊(duì)列有空間時(shí)的最大等待時(shí)間，單位系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。
? 返回值，如果消息成功發(fā)送返回 pdTRUE，否則返回 errQUEUE_FULL。?

使用這個(gè)函數(shù)要注意以下問(wèn)題：
1. FreeRTOS 的消息傳遞是數(shù)據(jù)的復(fù)制，而不是傳遞的數(shù)據(jù)地址。
2. 此函數(shù)是用于任務(wù)代碼中調(diào)用的，故不可以在中斷服務(wù)程序中調(diào)用此函數(shù)，中斷服務(wù)程序中使用的是xQueueSendFromISR。
3.?如果消息隊(duì)列已經(jīng)滿且第三個(gè)參數(shù)為 0，那么此函數(shù)會(huì)立即返回。
4. 如果用戶將 FreeRTOSConfig.h 文件中的宏定義 INCLUDE_vTaskSuspend 配置為 1 且第三個(gè)參數(shù)配置為 portMAX_DELAY，那么此發(fā)送函數(shù)會(huì)永久等待直到消息隊(duì)列有空間可以使用。
5. 消息隊(duì)列還有兩個(gè)函數(shù) xQueueSendToBack 和 xQueueSendToFront，函數(shù) xQueueSendToBack實(shí)現(xiàn)的是 FIFO 方式的存取，函數(shù) xQueueSendToFront 實(shí)現(xiàn)的是 LIFO 方式的讀寫(xiě)。我們這里說(shuō)的函數(shù) xQueueSend 等效于 xQueueSendToBack，即實(shí)現(xiàn)的是 FIFO 方式的存取。

使用舉例：

?

static QueueHandle_t xQueue1 = NULL; static QueueHandle_t xQueue2 = NULL; typedef struct Msg {uint8_t ucMessageID;uint16_t usData[2];uint32_t ulData[2]; }MSG_T;
MSG_T g_tMsg; /* 定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體用于消息隊(duì)列 */ /* ********************************************************************************************************* * 函 數(shù) 名: vTaskTaskUserIF * 功能說(shuō)明: 接口消息處理。 * 形 參: pvParameters 是在創(chuàng)建該任務(wù)時(shí)傳遞的形參 * 返 回 值: 無(wú) * 優(yōu) 先 級(jí): 1 (數(shù)值越小優(yōu)先級(jí)越低，這個(gè)跟uCOS相反) ********************************************************************************************************* */ static void vTaskTaskUserIF(void *pvParameters) {MSG_T *ptMsg;uint8_t ucCount = 0;/* 初始化結(jié)構(gòu)體指針 */ptMsg = &g_tMsg;/* 初始化數(shù)組 */ptMsg->ucMessageID = 0;ptMsg->ulData[0] = 0;ptMsg->usData[0] = 0; while(1){ if(ucKeyCode == 1){ucCount++;/* 向消息隊(duì)列發(fā)數(shù)據(jù)，如果消息隊(duì)列滿了，等待10個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 */if( xQueueSend(xQueue1,(void *) &ucCount,(TickType_t)10) != pdPASS ){/* 發(fā)送失敗，即使等待了10個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 */printf("K1鍵按下，向xQueue1發(fā)送數(shù)據(jù)失敗，即使等待了10個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍\r\n");}else{/* 發(fā)送成功 */printf("K1鍵按下，向xQueue1發(fā)送數(shù)據(jù)成功\r\n"); }ucKeyCode = 0;}/* K2鍵按下 啟動(dòng)單次定時(shí)器中斷，50ms后在定時(shí)器中斷將任務(wù)vTaskLED恢復(fù) */if(ucKeyCode == 2){ ptMsg->ucMessageID++;ptMsg->ulData[0]++;;ptMsg->usData[0]++;/* 使用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)指針變量的傳遞 */if(xQueueSend(xQueue2, /* 消息隊(duì)列句柄 */(void *) &ptMsg, /* 發(fā)送結(jié)構(gòu)體指針變量ptMsg的地址 */(TickType_t)10) != pdPASS ){/* 發(fā)送失敗，即使等待了10個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍 */printf("K2鍵按下，向xQueue2發(fā)送數(shù)據(jù)失敗，即使等待了10個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍\r\n");}else{/* 發(fā)送成功 */printf("K2鍵按下，向xQueue2發(fā)送數(shù)據(jù)成功\r\n"); }ucKeyCode = 0;}vTaskDelay(20); } }

?

2.3 ?函 數(shù) xQueueSendFromISR

函數(shù)原型：
BaseType_t xQueueSendFromISR
　　　　　　　　　　　　　　　(
　　　　　　　　　　　　　　　　QueueHandle_t xQueue, /* 消息隊(duì)列句柄 */
　　　　　　　　　　　　　　　　const void *pvItemToQueue, /* 要傳遞數(shù)據(jù)地址 */
　　　　　　　　　　　　　　　　BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken /* 高優(yōu)先級(jí)任務(wù)是否被喚醒的狀態(tài)保存 */
　　　　　　　　　　　　　　　);
函數(shù)描述：
函數(shù) xQueueSendFromISR 用于中斷服務(wù)程序中消息發(fā)送。
? 第 1 個(gè)參數(shù)是消息隊(duì)列句柄。
? 第 2 個(gè)參數(shù)要傳遞數(shù)據(jù)地址，每次發(fā)送都是將消息隊(duì)列創(chuàng)建函數(shù) xQueueCreate 所指定的單個(gè)消息大小復(fù)制到消息隊(duì)列空間中。
? 第3個(gè)參數(shù)用于保存是否有高優(yōu)先級(jí)任務(wù)準(zhǔn)備就緒。如果函數(shù)執(zhí)行完畢后，此參數(shù)的數(shù)值是pdTRUE，說(shuō)明有高優(yōu)先級(jí)任務(wù)要執(zhí)行，否則沒(méi)有。
? 返回值，如果消息成功發(fā)送返回 pdTRUE，否則返回 errQUEUE_FULL。
使用這個(gè)函數(shù)要注意以下問(wèn)題：
1. FreeRTOS 的消息傳遞是數(shù)據(jù)的復(fù)制，而不是傳遞的數(shù)據(jù)地址。正因?yàn)檫@個(gè)原因，用戶在創(chuàng)建消息隊(duì)列時(shí)單個(gè)消息大小不可太大，因?yàn)橐欢ǔ潭壬厦鏁?huì)增加中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間。
2. 此函數(shù)是用于中斷服務(wù)程序中調(diào)用的，故不可以在任務(wù)代碼中調(diào)用此函數(shù)，任務(wù)代碼中使用的是xQueueSend。
3. 消息隊(duì)列還有兩個(gè)函數(shù) xQueueSendToBackFromISR 和 xQueueSendToFrontFromISR，函數(shù)xQueueSendToBackFromISR 實(shí)現(xiàn)的是 FIFO 方式的存取，函數(shù) xQueueSendToFrontFromISR 實(shí)現(xiàn)的是 LIFO 方式的讀寫(xiě)。我們這里說(shuō)的函數(shù) xQueueSendFromISR 等效于
xQueueSendToBackFromISR，即實(shí)現(xiàn)的是 FIFO 方式的存取。

使用舉例：

?

void BASIC_TIMx_IRQHandler(void) {if(1 == temp){TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIMx , TIM_IT_Update);TIM_ITConfig(BASIC_TIMx,TIM_IT_Update,DISABLE);BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;g_uiCount++;/* 向消息隊(duì)列發(fā)數(shù)據(jù) */xQueueSendFromISR(xQueue1,(void *)&g_uiCount,&xHigherPriorityTaskWoken);/* 如果xHigherPriorityTaskWoken = pdTRUE，那么退出中斷后切到當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)執(zhí)行 */portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken); }if(2 == temp){TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIMx , TIM_IT_Update);TIM_ITConfig(BASIC_TIMx,TIM_IT_Update,DISABLE);MSG_T *ptMsg;BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;/* 初始化結(jié)構(gòu)體指針 */ptMsg = &g_tMsg;/* 初始化數(shù)組 */ptMsg->ucMessageID++;ptMsg->ulData[0]++;ptMsg->usData[0]++;/* 向消息隊(duì)列發(fā)數(shù)據(jù) */xQueueSendFromISR(xQueue2,(void *)&ptMsg,&xHigherPriorityTaskWoken);/* 如果xHigherPriorityTaskWoken = pdTRUE，那么退出中斷后切到當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)執(zhí)行 */portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken); }}

?

?

?

2.4 ?函 數(shù) xQueueReceive

函數(shù)原型：
BaseType_t xQueueReceive(
　　　　　　　　　　　　　QueueHandle_t xQueue, /* 消息隊(duì)列句柄 */
　　　　　　　　　　　　　void *pvBuffer, /* 接收消息隊(duì)列數(shù)據(jù)的緩沖地址 */
　　　　　　　　　　　　　TickType_t xTicksToWait /* 等待消息隊(duì)列有數(shù)據(jù)的最大等待時(shí)間 */
　　　　　　　　　　　　　);
函數(shù)描述：
函數(shù) xQueueReceive 用于接收消息隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。
? 第 1 個(gè)參數(shù)是消息隊(duì)列句柄。
? 第 2 個(gè)參數(shù)是從消息隊(duì)列中復(fù)制出數(shù)據(jù)后所儲(chǔ)存的緩沖地址，緩沖區(qū)空間要大于等于消息隊(duì)列創(chuàng)建函數(shù) xQueueCreate 所指定的單個(gè)消息大小，否則取出的數(shù)據(jù)無(wú)法全部存儲(chǔ)到緩沖區(qū)，從而造成內(nèi)存溢出。
? 第 3 個(gè)參數(shù)是消息隊(duì)列為空時(shí)，等待消息隊(duì)列有數(shù)據(jù)的最大等待時(shí)間，單位系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍。
? 返回值，如果接收到消息返回 pdTRUE，否則返回 pdFALSE。
使用這個(gè)函數(shù)要注意以下問(wèn)題：
1. 此函數(shù)是用于任務(wù)代碼中調(diào)用的，故不可以在中斷服務(wù)程序中調(diào)用此函數(shù)，中斷服務(wù)程序使用的是xQueueReceiveFromISR。
2. 如果消息隊(duì)列為空且第三個(gè)參數(shù)為 0，那么此函數(shù)會(huì)立即返回。
3. 如果用戶將 FreeRTOSConfig.h 文件中的宏定義 INCLUDE_vTaskSuspend 配置為 1 且第三個(gè)參數(shù)配置為 portMAX_DELAY，那么此函數(shù)會(huì)永久等待直到消息隊(duì)列有數(shù)據(jù)。

?使用舉例：

?

/* ********************************************************************************************************* * 函 數(shù) 名: vTaskMsgPro * 功能說(shuō)明: 消息處理，使用函xQueueReceive接收任務(wù)vTaskTaskUserIF消息隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。 * 形 參: pvParameters 是在創(chuàng)建該任務(wù)時(shí)傳遞的形參 * 返 回 值: 無(wú) * 優(yōu) 先 級(jí): 3 ********************************************************************************************************* */ static void vTaskMsgPro(void *pvParameters) {BaseType_t xResult;const TickType_t xMaxBlockTime = pdMS_TO_TICKS(300); /* 設(shè)置最大等待時(shí)間為300ms */uint8_t ucQueueMsgValue;while(1){xResult = xQueueReceive(xQueue1, /* 消息隊(duì)列句柄 */(void *)&ucQueueMsgValue, /* 存儲(chǔ)接收到的數(shù)據(jù)到變量ucQueueMsgValue中 */(TickType_t)xMaxBlockTime);/* 設(shè)置阻塞時(shí)間 */if(xResult == pdPASS){/* 成功接收，并通過(guò)串口將數(shù)據(jù)打印出來(lái) */printf("接收到消息隊(duì)列數(shù)據(jù)ucQueueMsgValue = %d\r\n", ucQueueMsgValue);}else{BEEP_TOGGLE; }} }

?

void vTaskLed1(void *pvParameters) {MSG_T *ptMsg;BaseType_t xResult;const TickType_t xMaxBlockTime = pdMS_TO_TICKS(200); /* 設(shè)置最大等待時(shí)間為200ms */while(1){xResult = xQueueReceive(xQueue2, /* 消息隊(duì)列句柄 */(void *)&ptMsg, /* 這里獲取的是結(jié)構(gòu)體的地址 */(TickType_t)xMaxBlockTime);/* 設(shè)置阻塞時(shí)間 */if(xResult == pdPASS){/* 成功接收，并通過(guò)串口將數(shù)據(jù)打印出來(lái) */printf("接收到消息隊(duì)列數(shù)據(jù)ptMsg->ucMessageID = %d\r\n", ptMsg->ucMessageID);printf("接收到消息隊(duì)列數(shù)據(jù)ptMsg->ulData[0] = %d\r\n", ptMsg->ulData[0]);printf("接收到消息隊(duì)列數(shù)據(jù)ptMsg->usData[0] = %d\r\n", ptMsg->usData[0]);}else{/* 超時(shí) */LED1_TOGGLE; }} }

實(shí)驗(yàn)通過(guò)AppObjCreate函數(shù)創(chuàng)建兩個(gè)隊(duì)列消息，容量都是10個(gè)消息，隊(duì)列1,2分別為uint8_t和struct Msg *類(lèi)型，按鍵K1，實(shí)現(xiàn)隊(duì)列1一個(gè)計(jì)數(shù)的增加，然后在Beep任務(wù)中接收這個(gè)變化的值，任務(wù)2實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體元素的增加，在LED任務(wù)中接收這個(gè)增量并打印出來(lái)。需要說(shuō)明的是，freertos消息隊(duì)列是通過(guò)副本機(jī)制傳遞的，而不是引用，

我們查看底層實(shí)現(xiàn)，

freertos通過(guò)使用memcpy復(fù)制的內(nèi)容。以簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)元素為例：

uint8_t ucCount = 0;

xQueueSend(xQueue1,(void *) &ucCount,(TickType_t)10)

這里是發(fā)送隊(duì)列消息函數(shù)，下面看接收：

uint8_t ucQueueMsgValue;?

xQueueReceive(xQueue1, /* 消息隊(duì)列句柄 */
(void *)&ucQueueMsgValue, /* 存儲(chǔ)接收到的數(shù)據(jù)到變量ucQueueMsgValue中 */
(TickType_t)xMaxBlockTime)

這里是最簡(jiǎn)單的uint_8類(lèi)型元素，要想把發(fā)送函數(shù)的uint_8定義的數(shù)據(jù)，包括該數(shù)據(jù)在發(fā)送函數(shù)之前被更改后的值發(fā)送給接收函數(shù)，我們需要傳遞給發(fā)送函數(shù)send一個(gè)uint_8定義數(shù)據(jù)的地址，這樣可以通過(guò)地址傳遞到memcpy函數(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)制，這也就是為什么上面說(shuō)的freertos的消息隊(duì)列不是引用而是復(fù)制，要是引用的話，可以直接傳這個(gè)uint_8類(lèi)型的數(shù)據(jù)，而我們此時(shí)在freertos操作系統(tǒng)上，是副本傳遞，通過(guò)memcpy，所以需要給uint_8類(lèi)型數(shù)據(jù)的地址。

這個(gè)或許并不具有什么迷惑性，但是，官方的參考demo，要是不認(rèn)真理解一下，是想不通的。

在本次實(shí)驗(yàn)中傳遞一個(gè)結(jié)構(gòu)體就是官方的參考?xì)v程：

發(fā)送函數(shù)：

MSG_T ? *ptMsg;//MSG是個(gè)結(jié)構(gòu)體

ptMsg = &g_tMsg;//g_tMsg是一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)體而且是全局區(qū)定義的

/* 初始化數(shù)組 */
ptMsg->ucMessageID = 0;
ptMsg->ulData[0] = 0;
ptMsg->usData[0] = 0;

xQueueSend(xQueue2, /* 消息隊(duì)列句柄 */
(void *) &ptMsg, /* 發(fā)送結(jié)構(gòu)體指針變量ptMsg的地址 */
(TickType_t)10)

?接收函數(shù)：

MSG_T *ptMsg;

xQueueReceive(xQueue2, /* 消息隊(duì)列句柄 */
(void *)&ptMsg, /* 這里獲取的是結(jié)構(gòu)體的地址 */
(TickType_t)xMaxBlockTime);/* 設(shè)置阻塞時(shí)間 */

這里的關(guān)鍵就在第二個(gè)參數(shù)ptMsg，它已經(jīng)是指針了，為什么還要取地址，這樣不是一個(gè)二級(jí)指針了嗎，而它的參數(shù)是void *，給人的感覺(jué)應(yīng)該就是傳一個(gè)地址，雖然二級(jí)指針也是地址，但是總覺(jué)得不應(yīng)該設(shè)計(jì)成二級(jí)指針賦值給一個(gè)一級(jí)指針，哪怕你是void*。但是我們既然使用了freertos，就要遵循別人的設(shè)計(jì)，別人這樣做，肯定有自己的道理，我們做到熟練應(yīng)用即可。試想，消息發(fā)送函數(shù)，要發(fā)送數(shù)據(jù)，要得到這個(gè)數(shù)據(jù)的地址以給memcopy，如果傳遞的數(shù)據(jù)本身就是地址（指針），那么我們要把這個(gè)地址傳到接收函數(shù)去，就應(yīng)該得到此時(shí)指針的地址才行，也就是傳遞一個(gè)指針的值，注意不是指針指向的值。關(guān)鍵我們要通過(guò)memcpy函數(shù)，傳遞一個(gè)指針的值通過(guò)memcpy必然是需要二級(jí)指針的，這樣才可以操作一級(jí)指針的值，這樣也就可以理解為什么ptMsg已經(jīng)是指針了，卻還是要傳遞ptMsg的地址，因?yàn)橹挥羞@樣，才可以通過(guò)memcpy函數(shù)把ptMsg指針的值給到接收函數(shù)的指針，這樣在接收函數(shù)中操作這個(gè)結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的指針，就可以得到發(fā)送端的數(shù)據(jù)。這樣做的好處是，避免了大數(shù)據(jù)的拷貝，只拷貝指針，提高了效率，但是使用指針，一定不要在棧空間開(kāi)辟，這也是為什么我們定義g_tMsg結(jié)構(gòu)體實(shí)體在全局區(qū)。但是freertos任務(wù)中一直有while（1），元素生命周期一直都在，此時(shí)還是可以使用局部變量做數(shù)據(jù)傳遞工具，但是這樣的編程模式應(yīng)該摒棄，我們采用全局區(qū)開(kāi)辟的空間。更多參見(jiàn)下一篇隨筆。

那么你可能會(huì)問(wèn)了，那我直接給指針ptMsg看看行不行呢，不給指針的地址即&ptMsg。答案是肯定的，不行。給ptMsg，相當(dāng)于把ptMsg指向的數(shù)據(jù)給了接收端，而freertos要求是的，你傳一個(gè)你想要發(fā)送消息的地址，我們想要發(fā)送的消息是ptMsg，它的地址是&ptMsg，所以我們必須傳遞&ptMsg。并不能簡(jiǎn)單看類(lèi)型是否完全貼切，要看源碼內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，畢竟強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換太霸道。

再者，你還是覺(jué)得這樣很詫異，那么你可以使用結(jié)構(gòu)，而不要使用結(jié)構(gòu)體指針，這樣你傳遞的時(shí)候就是這個(gè)結(jié)構(gòu)的指針了。但是注意，使用結(jié)構(gòu)本身不使用結(jié)構(gòu)體指針的時(shí)候，創(chuàng)建消息隊(duì)列里面的siezof要改成結(jié)構(gòu)體而不再是上面的結(jié)構(gòu)體指針：

xQueue2 = xQueueCreate(10, sizeof(struct Msg?));

當(dāng)然后面的->操作，要改成 . 操作。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

?

?

?最后說(shuō)兩句：

?而我測(cè)試了，深度給1，但我發(fā)送兩個(gè)消息，程序還是可以工作，（并不是我給隊(duì)列深度為1，就只能有一個(gè)隊(duì)列消息發(fā)送函數(shù)）這和發(fā)送接收的允許阻塞時(shí)間有關(guān)。

?

所以，在等待時(shí)間合適的情況下，深度只給1，還是可以發(fā)送多次的。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FreeRTOS — 消息队列的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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