引言

在嵌入式开发领域，STM32与FreeRTOS的结合应用极为广泛。本文将探讨如何在STM32上使用FreeRTOS实现消息队列功能，助力高效任务通信与系统协作。

消息队列定义

消息队列是一种在 FreeRTOS 中用于任务间通信的机制。它允许任务将消息发送到队列中，其他任务可以从队列中接收这些消息。消息队列可以存储多种类型的数据，如整数、指针或结构体等。通过消息队列，任务之间可以实现解耦，提高系统的可维护性和可扩展性。在 STM32 系统中，合理使用消息队列可以有效协调多个任务的运行，优化资源分配，确保系统的高效稳定运行。

创建消息队列

跟前面创建任务一样，在起始函数中创建消息队列

void MyTask(void *arg)            //开始创建任务函数
{taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区	/* 创建Task_Queue */Task_Queue = xQueueCreate(QUEUE_LEN,QUEUE_SIZE);//xQueueCreate（队列消息的长度，队列消息的大小）xTaskCreate(MyTask1,"MyTask1",50,NULL,2,&MyTask1Handler);//动态方法创建任务1xTaskCreate(Receive_task,"Receive_task",50,NULL,3,&ReceiveTask_Handler);//创建接收消息任务xTaskCreate(Send_task,"Send_task",50,NULL,4,&SendTask_Handler);  //创建发送消息任务vTaskDelete(MyTaskHandler);    //删除开始任务taskEXIT_CRITICAL();           //退出临界区
}

xQueueCreate（队列长度，队列消息大小）

xQueueCreate()是FreeRTOS中用于创建消息队列的函数，其函数原型为：

QueueHandle_t xQueueCreate(
UBaseType_t uxQueueLength,
UBaseType_t uxItemSize
);

参数uxQueueLength是队列的长度，即队列可以容纳的最大消息数量。参数uxItemSize表示队列中每个消息的大小，通常以字节为单位。该函数还有一个返回值，如果队列创建成功，则返回队列的句柄；如果失败则返回NULL。

创建发送队列消息任务函数

同样先创建任务函数，然后调用xQueueSend()发送队列消息函数，其函数原型如下：

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

xQueueSend()是FreeRTOS 中用于向消息队列发送消息的函数。它允许任务将数据发送到队列中，供其他任务接收。参数xQueue指向要发送消息的队列的句柄，这个句柄是用户通过xQueueCreate创建时返回的。在上面已经定义成Task_Queue；参数*pvItemToQueue是一个指针类型，指向要发送到队列的数据的值。参数xTicksToWait表示等待时间，这个时间通常是由systick滴答定时器提供，前面的文章已经讲过，这里不再论述。如果队列已满，xTicksToWait()的行为取决于xTicksToWait()的值，如果为0，则函数返回pdFAIL;如果为非0值，任务将阻塞直到队列有空间或等待时间已到，函数才会返回pdFAIL。（pdFAIL表示发送队列消息失败）

创建接收队列消息任务函数

跟前面一样，这里直接跳过。然后调用xQueueReceive()接收队列消息函数。其函数原型为：

BaseType_t xQueueReceive(
QueueHandle_t xQueue, // 队列的句柄
void *pvBuffer, // 用于存储接收到的数据的缓冲区
TickType_t xTicksToWait // 等待队列可用的时间
)

xQueueReceive()是 FreeRTOS 提供的一个函数，用于从队列中接收数据。它通常用于任务之间通过队列进行通信。参数xQueue表示队列的句柄，指向要从中接收数据的队列；参数*pvBuffer指向一个缓冲区，用于存储从队列中接收到的数据，缓冲区的大小尽量与队列中存储的数据大小一致。参数xTicksToWait 跟上面一样。

示例代码

#include "myfreertos.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "semphr.h"
#include "queue.h"
#include "Usart.h"
#include "oled.h"
#include "Task.h"
#include "led.h"
#include "key.h"#define  QUEUE_LEN    4   /* 队列的长度，最大可包含多少个消息 */
#define  QUEUE_SIZE   4   /* 队列中每个消息大小（字节） */QueueHandle_t Task_Queue =NULL; //消息队列句柄TaskHandle_t MyTaskHandler;//任务句柄TaskHandle_t MyTask1Handler;//任务1句柄TaskHandle_t SendTask_Handler;  //发送消息句柄TaskHandle_t ReceiveTask_Handler;//接收消息句柄void MyTask(void *pvParameters);    //声明启动函数void MyTask1(void *pvParameters);   //声明任务1函数void Send_task(void *pvParameters);  //声明发送消息函数void Receive_task(void *pvParameters);  //声明接收消息函数void Start_Task(void)
{xTaskCreate(MyTask,"MyTask",128,NULL,1,&MyTaskHandler);//动态方法创建任务vTaskStartScheduler();//启动任务调动		
}void MyTask(void *arg)            //开始创建任务函数
{taskENTER_CRITICAL();           //进入临界区	/* 创建Task_Queue */Task_Queue = xQueueCreate(QUEUE_LEN,QUEUE_SIZE);//xQueueCreate（队列消息的长度，队列消息的大小）xTaskCreate(MyTask1,"MyTask1",50,NULL,2,&MyTask1Handler);//动态方法创建任务1xTaskCreate(Receive_task,"Receive_task",50,NULL,3,&ReceiveTask_Handler);//创建接收消息任务xTaskCreate(Send_task,"Send_task",50,NULL,4,&SendTask_Handler);  //创建发送消息任务vTaskDelete(MyTaskHandler);    //删除开始任务taskEXIT_CRITICAL();           //退出临界区
}void MyTask1(void *arg)     //任务1函数体
{
//	u32 cnt=0;                //定义变量while(1){OLED_ShowString(1,1,"Runing Task1");GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);vTaskDelay(300);GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);vTaskDelay(900);
//		if(++cnt>=10)     //如果超过10次
//		{
//			 if(MyTask1Handler!=NULL)  //判断句柄是否有效
//			 {
//				  vTaskDelete(MyTask1Handler);  //删除任务1
//				  MyTask1Handler=NULL;          //清空句柄
//			 }
//		}}	
}//接收队列消息任务函数
void Receive_task(void *pvParameters)
{BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdTRUE */uint32_t r_queue;	/* 定义一个接收消息的变量 */while(1){xReturn = xQueueReceive(Task_Queue,&r_queue,portMAX_DELAY); //xQueueReceive(队列消息句柄，接收队列消息的内容，等待时间)if(pdTRUE == xReturn)  //判断是否接收到消息OLED_ShowNum(2,1,r_queue,1); //显示接收的消息}
}//发送队列消息任务函数
void Send_task(void *pvParameters)
{BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */uint32_t send_data1 = 1;    //定义发送的数据uint32_t send_data2 = 2;    //定义发送的数据while(1){if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6)==1){xReturn = xQueueSend(Task_Queue,&send_data1,10);//向队列发送数据			if(pdPASS == xReturn)                           //判断是否发送成功{OLED_ShowString(3,1,"Send_OK ");}}else{   xReturn = xQueueSend( Task_Queue,&send_data2,10);  OLED_ShowString(3,1,"Send_OFF");}vTaskDelay(20);}
}