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法学Arduino 中的 FreeRTOS 队列
队列是一种数据结构，它有助于在不同的任务之间或在任务和中断之间交换数据。它保存有限数量的项目（在初始化时定义），并以 FIFO 模式运行。
我们将逐步讲解 FreeRTOS 库中的一个示例，以了解队列。
您可以在以下位置找到示例：**文件 → 示例 → FreeRTOS → StructQueue**。
在此代码中，两个任务从不同的模拟引脚读取模拟值，并将这些值传递到队列中。另一个任务从队列读取值并将它们打印到串口监视器上。还有一个第四个闪烁任务与队列无关，并行运行。
我们首先包含库：
// Include Arduino FreeRTOS library #include <Arduino_FreeRTOS.h> // Include queue support #include <queue.h>
接下来，我们定义一个结构体，其中包含两个整数，一个用于引脚编号，另一个用于引脚值。
// Define a struct
struct pinRead {
int pin;
int value;
};然后，定义一个 **QueueHandle_t** 对象，稍后将在 Setup 中使用。
/* * Declaring a global variable of type QueueHandle_t * */ QueueHandle_t arrayQueue;
在 Setup 中，我们创建队列并将其大小设置为 **10 个 pinRead 结构体**（它一次可以存储 10 个这样的结构体）。如果队列创建正确，则创建 4 个任务。串口任务被赋予最高优先级 (2)，**两个** **analogRead** 任务被赋予较低优先级 (1)，闪烁任务被赋予最低优先级 (0)。循环中没有任何操作。
void setup() {
/**
* Create a queue.
* https://www.freertos.org/a00116.html
*/
structQueue = xQueueCreate(10, // Queue length
sizeof(struct pinRead) // Queue item size
);
if (structQueue != NULL) {
// Create task that consumes the queue if it was created.
xTaskCreate(TaskSerial, // Task function
"Serial", // A name just for humans
128, // This stack size can be checked &
adjusted by reading the Stack Highwater
NULL,
2, // Priority, with 3 (configMAX_PRIORITIES -
1) being the highest, and 0 being the
lowest.
NULL);
// Create task that publish data in the queue if it was created.
xTaskCreate(TaskAnalogReadPin0, // Task function
"AnalogReadPin0", // Task name
128, // Stack size
NULL,
1, // Priority
NULL);
// Create other task that publish data in the queue if it was created.
xTaskCreate(TaskAnalogReadPin1, // Task function
"AnalogReadPin1", // Task name
128, // Stack size
NULL,
1, // Priority
NULL);
}
xTaskCreate(TaskBlink, // Task function
"Blink", // Task name
128, // Stack size
NULL,
0, // Priority
NULL );
}
void loop() {}接下来是两个 **analogRead** 任务的定义。两者非常相似。一个读取 A0 引脚，另一个读取 A1 引脚。每个任务填充一个 **pinRead** 结构体并将其添加到队列中。**xQueueSend** 的第三个参数是应该等待队列中有可用空间的最长时间。将其设置为 portMAX_DELAY，我们将使任务无限期地等待队列中有可用空间。参见 https://www.freertos.org/a00117.html
/**
* Analog read task for Pin A0
* Reads an analog input on pin 0 and send the readed value through the queue.
* See Blink_AnalogRead example.
*/
void TaskAnalogReadPin0(void *pvParameters)
{
(void) pvParameters;
for (;;)
{
// Read the input on analog pin 0:
struct pinRead currentPinRead;
currentPinRead.pin = 0;
currentPinRead.value = analogRead(A0);
/**
* Post an item on a queue.
* https://www.freertos.org/a00117.html
*/
xQueueSend(structQueue, ¤tPinRead, portMAX_DELAY);
// One tick delay (15ms) in between reads for stability
vTaskDelay(1);
}
}
/**
* Analog read task for Pin A1
* Reads an analog input on pin 1 and send the readed value through the queue.
* See Blink_AnalogRead example.
*/
void TaskAnalogReadPin1(void *pvParameters)
{
(void) pvParameters;
for (;;)
{
// Read the input on analog pin 1:
struct pinRead currentPinRead;
currentPinRead.pin = 1;
currentPinRead.value = analogRead(A1);
/**
* Post an item on a queue.
* https://www.freertos.org/a00117.html
*/
xQueueSend(structQueue, ¤tPinRead, portMAX_DELAY);
// One tick delay (15ms) in between reads for stability
vTaskDelay(1);
}
}串口任务初始化串口，然后只要队列中有项目，它就会将其读入局部结构体，然后在串口监视器上打印引脚编号和值。
void TaskSerial(void * pvParameters) {
(void) pvParameters;
// Init Arduino serial
Serial.begin(9600);
// Wait for serial port to connect. Needed for native USB, on
LEONARDO, MICRO, YUN, and other 32u4 based boards.
while (!Serial) {
vTaskDelay(1);
}
for (;;)
{
struct pinRead currentPinRead;
/**
* Read an item from a queue.
* https://www.freertos.org/a00118.html
*/
if (xQueueReceive(structQueue, ¤tPinRead, portMAX_DELAY) == pdPASS) {
Serial.print("Pin: ");
Serial.print(currentPinRead.pin);
Serial.print(" Value: ");
Serial.println(currentPinRead.value);
}
}
}闪烁任务并行运行，不使用队列。
/*
* Blink task.
* See Blink_AnalogRead example.
*/
void TaskBlink(void *pvParameters)
{
(void) pvParameters;
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
for (;;)
{
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
vTaskDelay( 250 / portTICK_PERIOD_MS );
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
vTaskDelay( 250 / portTICK_PERIOD_MS );
}
}
更新于：2021年7月30日
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