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UCOS III 中消息可以通过消息队列进行与几个任务的交流、任务间通信

本文学习与程序编写基于正点原子的 STM32F1 UCOS开发手册

文章提供测试代码讲解、完整工程下载、测试效果图

我这个实验设计的不太好，但消息队列代码运行没啥问题...将就看看

目录

消息队列：

创建消息队列：

等待消息队列：

向消息队列发送消息：

实验目标解释：

定义消息队列与软件定时器：

创建消息队列：

目前各个文件任务：

#include "main.h"

#include "ComTask.h"

#include "MessageTask.h"

#include "CalculateTask.h"

测试效果截图：

测试工程下载：

提示：

消息队列：

消息一般包含：指向数据的指针，表明数据长度的变量和记录消息发布时刻的时间戳，指
针指向的可以是一块数据区或者甚至是一个函数，消息的内容必须一直保持可见性，因为发布数据采用的是引用传递是指针传递而不是值传递，也就说，发布的数据本身不产生数据拷贝。

创建消息队列：

等待消息队列：

向消息队列发送消息：

实验目标解释：

ComTask计数自己运行次数，

将自己运行次数通过消息队列 Message_Msg 发送给MessageTask，

同时检测消息队列DATA_Msg总大小，剩余大小，

消息队列 DATA_Msg 总大小，剩余大小，

DATA_Msg 剩余大小会因为软件定时器的发送操作而改变

Message_Msg获取消息队列的消息，根据消息的情况点亮LED并打印

定义消息队列与软件定时器：

在 #include "Public.h" 文件中定义：

#include "Public.h"OS_TMR OS_Timer1_Periodic;   //OS系统 软件定时器 1 周期模式 OS_Q Message_Msg; //定义一共消息队列，用于comtask消息传递，模拟消息邮箱
OS_Q DATA_Msg;    //定义一个消息队列，用于发数据

#ifndef __Public_H
#define __Public_H#include "headfile.h"extern OS_TMR OS_Timer1_Periodic;   //OS系统 软件定时器 1 周期模式 #define Message_Msg_NUM 1  // comtask消息队列数量
#define DATA_Msg_NUM 4     //  发数据消息队列数量
extern OS_Q Message_Msg; //定义一共消息队列，用于comtask消息传递，模拟消息邮箱
extern OS_Q DATA_Msg;    //定义一个消息队列，用于发数据

创建消息队列：

在 #include "main.h" 文件中的 void start_task(void *p_arg) 函数内进行创建：

代码如下：

//创建消息队列 Message_Msg 							OSQCreate( (OS_Q *) &Message_Msg,//消息队列 Message_Msg(CPU_CHAR	* )"Message_Msg", //名称(OS_MSG_QTY ) Message_Msg_NUM, //消息队列长度(OS_ERR *)	 &err   );
//创建消息队列 DATA_Msg							OSQCreate( (OS_Q *) &DATA_Msg,//消息队列 DATA_Msg(CPU_CHAR	* )"DATA_Msg", //名称(OS_MSG_QTY ) DATA_Msg_NUM, //消息队列长度(OS_ERR *)	 &err   );

目前各个文件任务：

#include "main.h"

创建开始任务，初始化消息队列，初始化各个任务，初始化软件定时器

#include "main.h"void start_task(void *p_arg);//开始任务函数int main(void)
{OS_ERR err;CPU_SR_ALLOC();Init_ALL();OSInit(&err);		//初始化UCOSIIIOS_CRITICAL_ENTER();//进入临界区//创建开始任务OSTaskCreate((OS_TCB 	* )&StartTaskTCB,		//任务控制块(CPU_CHAR	* )"start task", 		//任务名字(OS_TASK_PTR )start_task, 			//任务函数(void		* )0,					//传递给任务函数的参数(OS_PRIO	  )START_TASK_PRIO,     //任务优先级(CPU_STK   * )&START_TASK_STK[0],	//任务堆栈基地址(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10,	//任务堆栈深度限位(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE,		//任务堆栈大小(OS_MSG_QTY  )0,					//任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息(OS_TICK	  )0,					//当使能时间片轮转时的时间片长度，为0时为默认长度，(void   	* )0,					//用户补充的存储区(OS_OPT      )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项(OS_ERR 	* )&err);				//存放该函数错误时的返回值OS_CRITICAL_EXIT();	//退出临界区	 OSStart(&err);  //开启UCOSIIIwhile(1);
}//开始任务函数
void start_task(void *p_arg)
{OS_ERR err;CPU_SR_ALLOC();p_arg = p_arg;CPU_Init();
#if OS_CFG_STAT_TASK_EN > 0uOSStatTaskCPUUsageInit(&err);  	//统计任务                
#endif#ifdef CPU_CFG_INT_DIS_MEAS_EN		//如果使能了测量中断关闭时间CPU_IntDisMeasMaxCurReset();	
#endif#if	OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN  //当使用时间片轮转的时候//使能时间片轮转调度功能,时间片长度为1个系统时钟节拍，既1*5=5msOSSchedRoundRobinCfg(DEF_ENABLED,1,&err);  
#endif		//初始化 OS_Timer1_Periodic 软件定时器OSTmrCreate((OS_TMR *) &OS_Timer1_Periodic ,   //OS系统 软件定时器 1 周期模式 (CPU_CHAR *) "OS_Timer1_Periodic", //定时器名称(OS_TICK ) 100,  // 启动延时 为100*10 ms(OS_TICK ) 20,   // 周期为 20*10 ms(OS_OPT  ) OS_OPT_TMR_PERIODIC, //周期定时模式(OS_TMR_CALLBACK_PTR ) OS_Timer1_Periodic_callback,//回调函数(void * )  0,//参数为0(OS_ERR *) &err		);OS_CRITICAL_ENTER();	//进入临界区//创建消息队列 Message_Msg 							OSQCreate( (OS_Q *) &Message_Msg,//消息队列 Message_Msg(CPU_CHAR	* )"Message_Msg", //名称(OS_MSG_QTY ) Message_Msg_NUM, //消息队列长度(OS_ERR *)	 &err   );
//创建消息队列 DATA_Msg							OSQCreate( (OS_Q *) &DATA_Msg,//消息队列 DATA_Msg(CPU_CHAR	* )"DATA_Msg", //名称(OS_MSG_QTY ) DATA_Msg_NUM, //消息队列长度(OS_ERR *)	 &err   );							//创建ComTask任务OSTaskCreate((OS_TCB 	* )&COMTASKTaskTCB,		(CPU_CHAR	* )"com task", 		(OS_TASK_PTR )comTask, 			(void		* )0,					(OS_PRIO	  )COMTASK_TASK_PRIO,     (CPU_STK   * )&COMTASK_TASK_STK[0],	(CPU_STK_SIZE)COMTASK_STK_SIZE/10,	(CPU_STK_SIZE)COMTASK_STK_SIZE,		(OS_MSG_QTY  )0,					(OS_TICK	  )0,					//之前为0 //2个时间片 2*5ms(void   	* )0,					(OS_OPT      )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR,(OS_ERR 	* )&err);				//创建MessageTask任务OSTaskCreate((OS_TCB 	* )&MessageTaskTaskTCB,		(CPU_CHAR	* )"Message task", 		(OS_TASK_PTR )MessageTask, 			(void		* )0,					(OS_PRIO	  )MessageTask_TASK_PRIO,     	(CPU_STK   * )&MessageTask_TASK_STK[0],	(CPU_STK_SIZE)MessageTask_STK_SIZE/10,	(CPU_STK_SIZE)MessageTask_STK_SIZE,		(OS_MSG_QTY  )0,					(OS_TICK	  )0,					//之前为0 //2个时间片 2*5ms(void   	* )0,				(OS_OPT      )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR 	* )&err);//创建CalculateTask任务OSTaskCreate((OS_TCB 	* )&CalculateTaskTaskTCB,		(CPU_CHAR	* )"Calculate task", 		(OS_TASK_PTR )CalculateTask,	(void		* )0,					(OS_PRIO	  )CalculateTask_TASK_PRIO,     	(CPU_STK   * )&CalculateTask_TASK_STK[0],	(CPU_STK_SIZE)CalculateTask_STK_SIZE/10,	(CPU_STK_SIZE)CalculateTask_STK_SIZE,		(OS_MSG_QTY  )0,					(OS_TICK	  )0,					(void   	* )0,				(OS_OPT      )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, (OS_ERR 	* )&err);				 //创建 Shared_Str共享全局资源 的 信号量							OSSemCreate((OS_SEM *) &SEM_Shared_Str, //指向信号量(CPU_CHAR *) "SEM_Shared_Str", //信号量名称(	OS_SEM_CTR ) 1,     //信号量值为1(OS_ERR *)  &err);		//创建 Shared_Str共享全局资源 的 互斥信号量							OSMutexCreate((OS_MUTEX *) &MUTEX_Shared_Str, //指向互斥信号量(CPU_CHAR *) "MUTEX_Shared_Str", //互斥信号量名称(OS_ERR *)  &err);OS_TaskSuspend((OS_TCB*)&StartTaskTCB,&err);		//挂起开始任务			 OS_CRITICAL_EXIT();	//进入临界区
}

#include "ComTask.h"

#include "ComTask.h"/*ComTask 打印系统节拍频率 删除CalculateTask ComTask 计数打印自己运行次数发送 Message_Msg 消息打印 消息队列 DATA_Msg 总大小计算 打印 DATA_Msg 剩余大小延时50ms
*/void comTask(void * p_arg)
{OS_ERR err;int i=0,OSTime_tickRate;char msgq_remain_size;//消息队列剩余大小	//char ComTask_str[]="ComTask_write";p_arg = p_arg;OSTime_tickRate=OSCfg_TickRate_Hz;            //获取系统节拍频率，（该宏定义在 OS_CFG_APP.H）UsartPrintf(USART1, "OSCfg_TickRate_Hz = %d Hz \r\n",OSTime_tickRate);  //打印系统节拍频率OSTaskDel((OS_TCB*)&CalculateTaskTaskTCB,&err);      //删除CalculateTask UsartPrintf(USART1, "ComTask delete CalculateTask !\r\n");	//打印删除 CalculateTask 提示while (DEF_TRUE){i++;UsartPrintf(USART1, "ComTask Print %d\r\n",i);	//打印 ComTask 运行次数//发送Message_Msg 消息OSQPost((OS_Q *) &Message_Msg, (void *) i,(OS_MSG_SIZE ) 1,(OS_OPT ) OS_OPT_POST_FIFO,(OS_ERR *) &err );msgq_remain_size =DATA_Msg.MsgQ.NbrEntriesSize-DATA_Msg.MsgQ.NbrEntries; //计算消息队列 DATA_Msg 剩余大小UsartPrintf(USART1, "DATA_Msg Total Size %d \r\n",DATA_Msg.MsgQ.NbrEntriesSize);	//打印 消息队列 DATA_Msg 总大小UsartPrintf(USART1, "DATA_Msg Remain Size %d \r\n",msgq_remain_size);	//打印 消息队列 DATA_Msg 剩余大小		OSTimeDlyHMSM(0,0,0,50,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err); //延时50ms}
}

#include "MessageTask.h"

#include "MessageTask.h"/*MessageTask计数打印一次运行次数请求 Message_Msg 消息 根据 消息情况 点灯与打印灯颜色延时1000 ms 
*/
void MessageTask (void * p_arg)
{OS_ERR err;int i=0;char *KEY;OS_MSG_SIZE size;//char MessageTask_str[]="MessageTask_write";p_arg = p_arg;while (DEF_TRUE){i++;	UsartPrintf(USART1, "MessageTask Print %d\r\n",i);	//打印 MessageTask 运行次数//请求 Message_Msg KEY=OSQPend((OS_Q *) &Message_Msg, (OS_TICK ) 0,(OS_OPT ) OS_OPT_PEND_BLOCKING,	(OS_MSG_SIZE *)&size,(CPU_TS *) 0,(OS_ERR *) &err );if(KEY[0] % 2==0){LED_Blue_L;LED_GREEN_H;OSTmrStart(&OS_Timer1_Periodic ,&err); //启动软件 定时器 OS_Timer1_PeriodicUsartPrintf(USART1, "MessageTask Print BLUE\r\n",i);	//打印 灯}else if(KEY[0] % 2 !=0){LED_Blue_H;LED_GREEN_L;UsartPrintf(USART1, "MessageTask Print GREEN\r\n",i);	//打印 灯			}OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err);                                //延时1000ms				}}

#include "CalculateTask.h"

本文此任务开头就被删除，不做解释

#include "Public.h"

软件定时器任务：打印运行提示信息，发送消息 DATA_Msg 以改变DATA_Msg 的剩余大小

（因为这个消息没有消费者及时请求它！）


// OS_Timer1_Periodic 定时器回调函数 
// 打印提示信息
void OS_Timer1_Periodic_callback(void *p_tmr,void *p_arg)
{OS_ERR err;char *pbuf;static int Timer1_count=0;Timer1_count++;//打印中断次数UsartPrintf(USART1, "OS_Timer1_Periodic Print %d\r\n",Timer1_count);//发送DATA_Msg 消息OSQPost((OS_Q *) &DATA_Msg, (void *) pbuf,(OS_MSG_SIZE ) 10,(OS_OPT ) OS_OPT_POST_FIFO,(OS_ERR *) &err );}

测试效果截图：

我这个实验设计的不太好，但消息队列代码运行没啥问题...将就看看

刚上电，定时器 OS_Timer1_Periodic 没有启动，所以DATA_Msg的总大小与剩余大小都是4

随后执行到启动定时器时：

因为定时器发送的 DATA_Msg 消息并没有消费者及时来请求

所以它的队列空间就会一直减少：

MessageTask根据情况亮灯：

我们还发现，即使Comtask发送消息频次很快，但MessageTask还是1000ms（MessageTask的延时周期）响应一次