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1. 全局变量 在 RTOS 中使用全局变量时#xff0c;必须保证每个任务… 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
2. 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。
3. 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。
   // 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-InstanceUSART1) // 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 */ }