消息队列

学号：

嵌入式系统及应用

实验报告

消息队列

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简介

消息队列就象一个类似于缓冲区的对象，通过消息队列任务和ISR发送和接收消息，实现数据的通信和同步。消息队列具有一定的容量，可以容纳多条消息，因此可以看成是多个邮箱的组合。

1、实验目的

a）理解消息队列的基本原理，了解任务的各个消息队列基本状态及其变迁过程；

b) 掌握μC/OS-II中消息队列管理的基本方法（创建、启动、挂起、解挂任务）；

c)熟练使用μC/OS-II消息队列管理的基本系统调用。

2、实验原理及程序结构

2.1 实验设计

为了说明如何使用消息队列来实现多任务接收数据，我们设计一个系统，按键一按下，LED按照指定节奏闪耀，蜂鸣器按照指定节奏鸣响。假设TaskLED为高优先级的任务，三个任务的处理流程如下。

TaskKEY任务主要代码如下。

LED任务的代码如下。

Beep任务主要代码如下。

源程序说明

1、需在以下文件中配置如下内容

OS_CFG.H

OS_MAX_QS N 你需要的值

根据需要自己配置

#define OS_Q_EN 1 /* Enable (1) or Disable (0) code generation for QUEUES */

#define OS_Q_ACCEPT_EN 1 /* Include code for OSQAccept() */

#define OS_Q_DEL_EN 1 /* Include code for OSQDel() */

#define OS_Q_FLUSH_EN 1 /* Include code for OSQFlush() */

#define OS_Q_POST_EN 1 /* Include code for OSQPost() */

#define OS_Q_POST_FRONT_EN 1 /* Include code for OSQPostFront() */

#define OS_Q_POST_OPT_EN 1 /* Include code for OSQPostOpt() */

#define OS_Q_QUERY_EN 1 /* Include code for OSQQuery() */

2、建立一个指向消息数组的指针和数组的大小，该指针数组必须申明为void类型，如下：

void *MyArrayOfMsg[SIZE];

3、声明一个OS_EVENT类型的指针指向生成的队列，如下：

OS_EVENT *QSem；

4、调用OSQcreate()函数创建消息队列，如下：

QSem = OSQcreate(&MyArrayOfMsg[0],SIZE);

5、等待消息队列中的消息，OSQPend()。void *OSQPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err): 必须保证消息队列已经被建立。

timeout定义的是等待超时时间，如果为0则表示无期限的等待

err表示的是在等待消息队列出错时的返回类型，有以下几种：

OS_ERR_PEVENT_NULL //消息队列不存在

OS_ERR_EVENT_TYPE

OS_TIMEOUT //消息队列等待超时

OS_NO_ERR //消息队列接收到消息

获得消息队列示例

type *GETQ;

INT8U err;

GETQ = (type *)OSQPend(QSem, time, &err);

if(err == OS_NO_ERR){

无错处理

}

else{

出错处理

}

6.1 向消息队列发送一则消息(FIFO),OSQPost(); INT8U OSQPost (OS_EVENT *pevent, void *msg):

函数返回值有：

OS_ERR_PEVENT_NULL

OS_ERR_POST_NULL_PTR

OS_ERR_EVENT_TYPE

OS_Q_FULL

OS_NO_ERR

参数：pevent,*msg

6.2 向消息队列发送一则消息(LIFO) INT8U OSQPostFront (OS_EVENT *pevent, void *msg)

6.3 向消息队列发送一则消息(LIFO或者FIFO) INT8U OSQPostOpt (OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U opt)

参数：opt

如果经opt参数中的OS_POST_OPT_BROADCAST位置为1，则所有正在等待消息的任务都能接收到这则消息，并且被OS_EventTaskRdy()从等待列表中删除

如果不是广播方式，则只有等待消息的任务中优先级最高的任务能够进入就绪态。然后，OS_EventTaskRdy()从等待列表中把等待消息的任务中优先级最高的任务删除。

注: 如果此函数由ISR调用，则不会发生任务切换，直到中断嵌套的最外层中断服务子程序调用OSIntExit()函数时，才能进行任务切换

7、无等待的从消息队列中获得消息，OSQAccept(); void *OSQAccept (OS_EVENT *pevent, INT8U *err)

err可能的返回值：

OS_ERR_PEVENT_NULL

OS_Q_EMPTY

OS_NO_ERR

函数的返回值:消息，0

8、清空消息队列INT8U OSQFlush (OS_EVENT *pevent)

函数返回值：

OS_ERR_PEVENT_NULL

OS_ERR_EVENT_TYPE

OS_NO_ERR

9、获取消息队列的状态，OSQQuery(); INT8U OSQQuery (OS_EVENT *pevent, OS_Q_DATA *p_q_data)

函数返回值：

OS_ERR_PEVENT_NULL

OS_ERR_EVENT_TYPE

OS_NO_ERR

OS_Q_DATA数据结构在ucos_ii.h中

// 采用消息队列的ADC采样任务原型代码，建议与uC/OS-II作者的ADC通用例程一起使用

// 说明这里消息队列msg_q不用于储存ADC结果。

void ADCTask(void * pParam)

{

char *cmd;

pParam=pParam;

while(1)

{

cmd=OSQPend(msg_q,100,&err); // waiting for command

if(err==OS_NO_ERR)

{

switch (*cmd)

{

case '1': printf("Command 1\n"); break;

case '2': printf("Command 2\n"); break;

default : printf("Error command.\n"); break;

}

}

else

{// no command , then sampling...

if(err==OS_TIMEOUT) // sampling while timeout. printf("ADC sampling ...");

StoreADResult();

}

}

}