Embedded Files
Черга (Queue) у FreeRTOS — це потокобезпечний (thread-safe) буфер типу FIFO (First-In, First-Out — першим прийшов, першим пішов). Вона слугує основним механізмом для передачі даних та синхронізації між різними задачами (Tasks) або між обробниками переривань (ISR) та задачами.
Основні концепції черги
Основні концепції черги
Копіювання за значенням (Pass by Value): Коли ви надсилаєте дані в чергу, вони фізично копіюються байт-за-байтом у буфер черги.
Блокування задач (Blocking):
Якщо задача намагається прочитати з порожньої черги, вона переходить у стан очікування (не споживає CPU) до появи даних або закінчення таймауту.
Якщо задача намагається записати у повну чергу, вона блокується до звільнення місця або закінчення таймауту.
Потокобезпечність: Кілька задач можуть одночасно читати та писати в одну чергу без ризику пошкодити дані (FreeRTOS внутрішньо використовує м'ютекси/критичні секції).
Основні функції для роботи з чергою
Основні функції для роботи з чергою
1. Створення та видалення черги
xQueueCreate Створює нову чергу і виділяє під неї пам'ять у купі (Heap).
C
QueueHandle_t xQueueCreate(UBaseType_t uxQueueLength, UBaseType_t uxItemSize);
uxQueueLength — максимальна кількість елементів у черзі.
uxItemSize — розмір одного елемента в байтах (зазвичай використовують sizeof(тип)).
Повертає: QueueHandle_t (вказівник на чергу) або NULL, якщо бракує пам'яті.
vQueueDelete Видаляє чергу та звільняє виділену під неї пам'ять.
C
void vQueueDelete(QueueHandle_t xQueue);
2. Відправка даних у чергу (Звичайний контекст задач)
xQueueSend / xQueueSendToBack Додає елемент у кінець черги (стандартний FIFO).
C
BaseType_t xQueueSend(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, TickType_t xTicksToWait);
pvItemToQueue — вказівник на дані, які будуть скопійовані в чергу.
xTicksToWait — час очікування (у тіках FreeRTOS), якщо черга повна.
0 — не чекати взагалі.
pdMS_TO_TICKS(100) — чекати 100 мс.
portMAX_DELAY — чекати нескінченно, поки не з'явиться місце.
Повертає: pdPASS (успішно) або errQUEUE_FULL (черга повна).
xQueueSendToFront Додає елемент у початок черги (використовується для термінових/пріоритетних повідомлень).
C
BaseType_t xQueueSendToFront(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, TickType_t xTicksToWait);
xQueueOverwrite Записує дані у чергу розміром в 1 елемент. Якщо черга вже повна, вона перезаписує існуюче значення.
C
BaseType_t xQueueOverwrite(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue);
3. Читання та перегляд даних з черги
xQueueReceive Вичитати (злити) елемент з черги. Зчитаний елемент видаляється з черги.
C
BaseType_t xQueueReceive(QueueHandle_t xQueue, void *pvBuffer, TickType_t xTicksToWait);
pvBuffer — буфер (змінна), куди будуть скопійовані дані.
xTicksToWait — час очікування, якщо черга порожня.
Повертає: pdPASS або pdFAIL.
xQueuePeek Скопіювати елемент з черги без його видалення.
C
BaseType_t xQueuePeek(QueueHandle_t xQueue, void *pvBuffer, TickType_t xTicksToWait);
4. Функції для використання всередині переривань (ISR)
Функції із суфіксом FromISR є неблокуючими (не мають аргументу xTicksToWait) та безпечними для виклику в контексті переривань.
xQueueSendFromISR / xQueueSendToBackFromISR
C
BaseType_t xQueueSendFromISR(QueueHandle_t xQueue, const void *pvItemToQueue, BaseType_t *pxHigherPriorityTaskWoken);
pxHigherPriorityTaskWoken — прапорець, який встановлюється у pdTRUE, якщо відправка розблокувала задачу з вищим пріоритетом. Якщо pdTRUE, наприкінці ISR викликають portYIELD_FROM_ISR().
xQueueSendToFrontFromISR — Додати в початок черги з ISR.
xQueueReceiveFromISR — Зчитати з черги з ISR.
5. Допоміжні функції стану черги
uxQueueMessagesWaiting — повертає кількість елементів, що зараз знаходяться в черзі.
uxQueueSpacesAvailable — повертає кількість вільних місць у черзі.
xQueueReset — повністю очищає чергу (повертає її до порожнього стану).
Page updated
Google Sites
Report abuse