FreeRTOS队列的特点和相关操作

FreeRTOS队列的特点

FreeRTOS队列是一种用于任务间通信的机制，具有以下特点：

1. 先进先出（FIFO）：FreeRTOS队列采用先进先出的原则，即最早放入队列的数据最先被取出。
2. 有限长度：队列的长度是固定的，需要在创建队列时指定长度，队列满时无法继续添加数据，队列空时无法继续取出数据。
3. 阻塞和非阻塞：FreeRTOS队列支持阻塞和非阻塞两种模式。在阻塞模式下，当队列已满时，尝试往队列中添加数据的任务会被阻塞，直到队列有空闲空间；当队列为空时，尝试从队列中取出数据的任务会被阻塞，直到队列中有数据可取。在非阻塞模式下，尝试往满队列中添加数据或从空队列中取出数据时，任务不会被阻塞，而是立即返回一个错误码。
4. 可用于不同数据类型：FreeRTOS队列能够存储不同类型的数据，例如整数、浮点数、结构体等。
5. 线程安全：FreeRTOS队列在多任务环境下保证数据的安全性，可以同时被多个任务读写。

FreeRTOS队列的相关操作

FreeRTOS提供了一系列函数用于创建、删除、读写队列，常用的队列操作函数有：

1. xQueueCreate(): 创建队列，需要指定队列的长度和数据类型。
2. xQueueSend(): 往队列中发送数据，可以指定阻塞时间。
3. xQueueReceive(): 从队列中接收数据，可以指定阻塞时间。
4. uxQueueMessagesWaiting(): 获取队列中当前等待的消息数。
5. vQueueDelete(): 删除队列，释放内存。

示例代码

下面是一个使用FreeRTOS队列的示例代码，其中创建了一个长度为5的队列，两个任务分别向队列中发送数据和接收数据：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/queue.h"

#define QUEUE_LENGTH 5
#define ITEM_SIZE sizeof(int)

xQueueHandle queue;

void sender_task(void *pvParameters)
{
    for (int i = 0; i < QUEUE_LENGTH; i++)
    {
        if (xQueueSend(queue, &i, portMAX_DELAY) != pdPASS)
        {
            printf("Failed to send item to queue\n");
        }
    }
    vTaskDelete(NULL);
}

void receiver_task(void *pvParameters)
{
    int item;
    for (int i = 0; i < QUEUE_LENGTH; i++)
    {
        if (xQueueReceive(queue, &item, portMAX_DELAY) != pdPASS)
        {
            printf("Failed to receive item from queue\n");
        }
        printf("Received item: %d\n", item);
    }
    vTaskDelete(NULL);
}

void app_main()
{
    queue = xQueueCreate(QUEUE_LENGTH, ITEM_SIZE);
    if (queue == NULL)
    {
        printf("Failed to create queue\n");
        return;
    }

    xTaskCreate(sender_task, "sender_task", 2048, NULL, 5, NULL);
    xTaskCreate(receiver_task, "receiver_task", 2048, NULL, 5, NULL);
}

以上代码创建了一个长度为5的队列，并定义了两个任务sender_task和receiver_task，分别用于发送和接收数据。sender_task向队列中发送数据，receiver_task从队列中接收数据，并打印接收到的数据。任务通过xQueueSend和xQueueReceive函数来操作队列。