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wzjs 2025/7/27 22:44:07

网站开发天津网站开发,中国十大网络营销平台,国外做项目的网站,旅游网站建设标书在基于 STM32F407 HAL 库和 FreeRTOS 的开发中，队列是一种重要的任务间通信机制，它允许任务之间安全地传递数据。下面将详细解析如何使用 FreeRTOS 的队列。 1. 队列的基本概念队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，…

在基于 STM32F407 HAL 库和 FreeRTOS 的开发中，队列是一种重要的任务间通信机制，它允许任务之间安全地传递数据。下面将详细解析如何使用 FreeRTOS 的队列。

1. 队列的基本概念

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，在 FreeRTOS 中，队列可以用来在任务之间传递数据。队列中的每个数据项都有固定的大小，并且可以存储多个数据项。

2. 配置开发环境

首先，你需要使用 STM32CubeMX 配置好 STM32F407 的项目，并启用 FreeRTOS。步骤如下：

打开 STM32CubeMX，选择 STM32F407 芯片。
配置时钟、调试接口等基本设置。
在 “Middleware” -> “RTOS” 中选择 FreeRTOS，并进行必要的配置。
生成代码并导入到 Keil MDK 中。

3. 队列的创建与使用示例

以下是一个基于 STM32F407 HAL 库和 FreeRTOS 的队列使用示例代码：

stm32f407-freertos-queue基于STM32F407 HAL库和FreeRTOS的队列使用示例代码

生成 main.c

#include "main.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "cmsis_os.h"// 队列句柄
osMessageQId myQueueHandle;// 发送任务函数
void SenderTask(void const * argument)
{uint32_t data = 0;for(;;){// 发送数据到队列if(osMessagePut(myQueueHandle, data, osWaitForever) == osOK){HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"Data sent to queue!\r\n", 20, 100);data++;}osDelay(1000); // 每隔1秒发送一次数据}
}// 接收任务函数
void ReceiverTask(void const * argument)
{osEvent event;for(;;){// 从队列中接收数据event = osMessageGet(myQueueHandle, osWaitForever);if(event.status == osEventMessage){uint32_t receivedData = event.value.v;char buffer[50];sprintf(buffer, "Received data: %lu\r\n", receivedData);HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)buffer, strlen(buffer), 100);}}
}void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_FREERTOS_Init(void);int main(void)
{HAL_Init();SystemClock_Config();MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_FREERTOS_Init();/* 启动调度器 */osKernelStart();while (1){// 主循环一般为空}
}void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** 初始化RCC振荡器 */RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 7;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** 初始化RCC时钟 */RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK){Error_Handler();}
}static void MX_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);/*Configure GPIO pin : PA5 */GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}static void MX_USART1_UART_Init(void)
{huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = 115200;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){Error_Handler();}
}static void MX_FREERTOS_Init(void)
{// 创建队列osMessageQDef(myQueue, 16, uint32_t);myQueueHandle = osMessageCreate(osMessageQ(myQueue), NULL);// 创建发送任务osThreadDef(SenderTask, SenderTask, osPriorityNormal, 0, 128);osThreadCreate(osThread(SenderTask), NULL);// 创建接收任务osThreadDef(ReceiverTask, ReceiverTask, osPriorityNormal, 0, 128);osThreadCreate(osThread(ReceiverTask), NULL);
}void Error_Handler(void)
{while(1){}
}

4. 代码解析

4.1 队列的创建

在MX_FREERTOS_Init函数中，使用osMessageQDef宏定义队列的参数，包括队列名称、队列长度和数据项类型。然后使用osMessageCreate函数创建队列，并返回队列句柄。

osMessageQDef(myQueue, 16, uint32_t);
myQueueHandle = osMessageCreate(osMessageQ(myQueue), NULL);

这里创建了一个长度为 16，数据项类型为uint32_t的队列。

4.2 发送数据到队列

在SenderTask函数中，使用osMessagePut函数将数据发送到队列中。osWaitForever表示如果队列已满，任务将一直等待直到有空间可用。

if(osMessagePut(myQueueHandle, data, osWaitForever) == osOK)
{HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)"Data sent to queue!\r\n", 20, 100);data++;
}

4.3 从队列中接收数据

在ReceiverTask函数中，使用osMessageGet函数从队列中接收数据。osWaitForever表示如果队列为空，任务将一直等待直到有数据可用。

event = osMessageGet(myQueueHandle, osWaitForever);
if(event.status == osEventMessage)
{uint32_t receivedData = event.value.v;char buffer[50];sprintf(buffer, "Received data: %lu\r\n", receivedData);HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)buffer, strlen(buffer), 100);
}