FreeRTOS【12】队列集使用

1.开发背景

基于以上的章节，了解了 FreeRTOS 多线程间的信号量、队列的使用，已经满足了日常使用场景。这个篇章要介绍的是队列集，实际上队列的升级版，存储信号量和队列等的触发事件。

队列集在实际的开发项目中应用相对比较少，事件存储在队列中，在一定程度上影响了系统的实时性，优点就是一个线程处理多种事件，减少了线程的个数，适合资源使用比较少的场景。

2.开发需求

设计实验：

1）创建 2 个线程，控制线程和接收线程

2）控制线程发送不同的信号量和队列

3）接收线程接收队列集后再获取对应的信息

3.开发环境

window10 + MDK + STM32F429 + FreeRTOS10.3.1

4.实现步骤

4.1 实现编码

#include "appTest.h"#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#include "mspDwt.h"
#include "mspGpio.h"
#include "mspExti.h"#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h"#include "appLog.h"/* #define configUSE_QUEUE_SETS                    1  */typedef struct
{/* 信号量 */SemaphoreHandle_t signalBinary;SemaphoreHandle_t signalCount;/* 队列 */QueueHandle_t queue;/* 队列集 */QueueSetHandle_t queueSet;/* 创建任务 */TaskHandle_t taskCtrl;TaskHandle_t taskRx;      }Ctrl_t;/* 文件指针 */
static Ctrl_t s_ctrl = {0};
static Ctrl_t *p = &s_ctrl;
static void TaskCtrl(void *pvParameters);
static void TaskRx(void *pvParameters);static void TaskCtrl(void *pvParameters)
{/* 发送信号量 */xSemaphoreGive(p->signalCount);     // 1xSemaphoreGive(p->signalBinary);    // 2xSemaphoreGive(p->signalCount);     // 3/* 发送队列 */for (int i = 0; i < 3; i++){xQueueSend(p->queue, &i, 100);  // 4,5,6}/* 发送信号量 */xSemaphoreGive(p->signalCount);     // 7xSemaphoreGive(p->signalCount);     // 8for ( ; ; ){vTaskDelay(1000);}
}/* 接收线程 */
static void TaskRx(void *pvParameters)
{vTaskDelay(100);QueueSetMemberHandle_t member = 0;for ( ; ; ){/* 等待队列组触发 */member = xQueueSelectFromSet(p->queueSet, portMAX_DELAY);/* 解析成员句柄并提取对应的数据 */if (member == p->signalBinary){/* 接收到二值信号量 */xSemaphoreTake(p->signalBinary, 0);Log_Debug("%s 接收到二值信号量\r\n", __func__);}else if (member == p->signalCount){/* 接收到计数信号量 */xSemaphoreTake(p->signalCount, 0);Log_Debug("%s 接收到计数信号量\r\n", __func__);}else if (member == p->queue){/* 接收到队列 */static unsigned int queueRx = 0;xQueueReceive(p->queue, &queueRx, 0);Log_Debug("%s 接收到队列, queueRx = %d\r\n", __func__, queueRx);}else{Log_Error("%s 异常 else\r\n", __func__);}}
}/* 测试初始化 */
void aTest_Init(void)
{/* 创建二值信号量 */p->signalBinary = xSemaphoreCreateBinary();/* 创建计数信号量 */UBaseType_t uxMaxCount = 5;p->signalCount = xSemaphoreCreateCounting(uxMaxCount, 0);/* 创建队列 */UBaseType_t uxQueueLength = 10;UBaseType_t uxItemSize = sizeof(unsigned int);p->queue  = xQueueCreate(uxQueueLength, uxItemSize);/* 创建队列集 二值信号量=1，计数信号量=最大计数值 队列=队长 */UBaseType_t uxEventQueueLength = 1 + uxMaxCount + uxQueueLength;p->queueSet = xQueueCreateSet(uxEventQueueLength);/* 添加成员到队列集 */xQueueAddToSet(p->signalBinary, p->queueSet);xQueueAddToSet(p->signalCount, p->queueSet);xQueueAddToSet(p->queue, p->queueSet);/* 创建动态任务 */xTaskCreate(TaskCtrl, "TaskCtrl",  500, NULL, 4, &p->taskCtrl);xTaskCreate(TaskRx,   "TaskRx",    500, NULL, 4, &p->taskRx);
}/* Key2 PC13   Key0 PH3 Key1 PH2 */
void Exti13_TriggerInterrupt(void)
{mspExti_Close(13);if (mspGpio_GetInput("PC13") == 0){}
}

在使用 uxEventQueueLength 的时候需要特别注意，

    /* 创建二值信号量 */p->signalBinary = xSemaphoreCreateBinary();/* 创建计数信号量 */UBaseType_t uxMaxCount = 5;p->signalCount = xSemaphoreCreateCounting(uxMaxCount, 0);/* 创建队列 */UBaseType_t uxQueueLength = 10;UBaseType_t uxItemSize = sizeof(unsigned int);p->queue  = xQueueCreate(uxQueueLength, uxItemSize);/* 创建队列集 二值信号量=1，计数信号量=最大计数值 队列=队长 */UBaseType_t uxEventQueueLength = 1 + uxMaxCount + uxQueueLength;p->queueSet = xQueueCreateSet(uxEventQueueLength);/* 添加成员到队列集 */xQueueAddToSet(p->signalBinary, p->queueSet);xQueueAddToSet(p->signalCount, p->queueSet);xQueueAddToSet(p->queue, p->queueSet);