这里写目录标题
一、队列简介（了解）
队列是任务到任务、任务到中断、中断到任务数据交流的一种机制（消息传递）
类似全局变量？假设有一个全局变量a = 0，现有两个任务都在写这个变量a
全局变量的弊端：数据无保护，导致数据不安全，当多个任务同时对该变量操作时，数据易受损
使用队列的情况如下：
FreeRTOS基于队列， 实现了多种功能，其中包括队列集、互斥信号量、计数型信号量、二值信号量、 递归互斥信号量，因此很有必要深入了解 FreeRTOS 的队列 。
在队列中可以存储数量有限、大小固定的数据。队列中的每一个数据叫做"队列项目"，队列能够存储"队列项目"的最大数量称为队列的长度
在创建队列时，就要指定队列长度以及队列项目的大小！
1、数据入队出队方式：队列通常采用"先进先出"(FIFO)的数据存储缓冲机制，即先入队的数据会先从队列中被读取，FreeRTOS中也可以配置为"后进先出"LIFO方式；
2、数据传递方式:FreeRTOS中队列采用实际值传递，即将数据拷贝到队列中进行传递， FreeRTOS采用拷贝数据传递，也可以传递指针，所以在传递较大的数据的时候采用指针传递
3、多任务访问:队列不属于某个任务，任何任务和中断都可以向队列发送/读取消息
4、出队、入队阻塞:当任务向一个队列发送消息时，可以指定一个阻塞时间，假设此时当队列已满无法入队
入队阻塞：
队列满了，此时写不进去数据；
①将该任务的状态列表项挂载在pxDelayedTaskList；②将该任务的事件列表项挂载在xTasksWaitingToSend；
出队阻塞：
队列为空，此时读取不了数据；
①将该任务的状态列表项挂载在pxDelayedTaskList；②将该任务的事件列表项挂载在xTasksWaitingToReceive；
问题：当多个任务写入消息给一个"满队列"时，这些任务都会进入阻塞状态，也就是说有多个任务 在等待同一 个队列的空间。那当队列中有空间时，哪个任务会进入就绪态？
答：
1、优先级最高的任务
2、如果大家的优先级相同，那等待时间最久的任务会进入就绪态
队列操作基本过程
二、队列结构体介绍（熟悉）
c
typedef struct QueueDefinition
{
int8_t * pcHead /* 存储区域的起始地址 */
int8_t * pcWriteTo; /* 下一个写入的位置 */
union
{
QueuePointers_t xQueue;
SemaphoreData_t xSemaphore;
} u ;
List_t xTasksWaitingToSend; /* 等待发送列表 */
List_t xTasksWaitingToReceive; /* 等待接收列表 */
volatile UBaseType_t uxMessagesWaiting; /* 非空闲队列项目的数量 */
UBaseType_t uxLength； /* 队列长度 */
UBaseType_t uxItemSize; /* 队列项目的大小 */
volatile int8_t cRxLock; /* 读取上锁计数器 */
volatile int8_t cTxLock； /* 写入上锁计数器 */
/* 其他的一些条件编译 */
} xQUEUE;当用于队列使用时：
c
typedef struct QueuePointers
{
int8_t * pcTail; /* 存储区的结束地址 */
int8_t * pcReadFrom; /* 最后一个读取队列的地址 */
} QueuePointers_t;当用于互斥信号量和递归互斥信号量时 ：
c
typedef struct SemaphoreData
{
TaskHandle_t xMutexHolder; /* 互斥信号量持有者 */
UBaseType_t uxRecursiveCallCount; /* 递归互斥信号量的获取计数器 */
} SemaphoreData_t;队列结构体整体示意图：
三、队列相关API函数介绍（熟悉）
使用队列的主要流程：创建队列 写队列 读队列。
创建队列相关API函数介绍：
动态和静态创建队列之间的区别：队列所需的内存空间由 FreeRTOS 从 FreeRTOS 管理的堆中分配，而静态创建需要用户自行分配内存。
c
#define xQueueCreate ( uxQueueLength, uxItemSize )
xQueueGenericCreate( ( uxQueueLength ), ( uxItemSize ), (queueQUEUE_TYPE_BASE )) 此函数用于使用动态方式创建队列，队列所需的内存空间由 FreeRTOS 从 FreeRTOS 管理的堆中分配
前面说 FreeRTOS 基于队列实现了多种功能，每一种功能对应一种队列类型，队列类型的 queue.h 文件中有定义：
c
#define queueQUEUE_TYPE_BASE ( ( uint8_t ) 0U ) /* 队列 */
#define queueQUEUE_TYPE_SET ( ( uint8_t ) 0U ) /* 队列集 */
#define queueQUEUE_TYPE_MUTEX ( ( uint8_t ) 1U ) /* 互斥信号量 */
#define queueQUEUE_TYPE_COUNTING_SEMAPHORE ( ( uint8_t ) 2U ) /* 计数型信号量 */
#define queueQUEUE_TYPE_BINARY_SEMAPHORE ( ( uint8_t ) 3U ) /* 二值信号量 */
#define queueQUEUE_TYPE_RECURSIVE_MUTEX ( ( uint8_t ) 4U ) /* 递归互斥信号量 */往队列写入消息API函数：
队列写入消息
c
#define xQueueSend( xQueue, pvItemToQueue, xTicksToWait )
xQueueGenericSend( ( xQueue ), ( pvItemToQueue ), ( xTicksToWait ), queueSEND_TO_BACK )
#define xQueueSendToBack( xQueue, pvItemToQueue, xTicksToWait )
xQueueGenericSend( ( xQueue ), ( pvItemToQueue ), ( xTicksToWait ), queueSEND_TO_BACK )
#define xQueueSendToFront( xQueue, pvItemToQueue, xTicksToWait )
xQueueGenericSend( ( xQueue ), ( pvItemToQueue ), ( xTicksToWait ), queueSEND_TO_FRONT )
#define xQueueOverwrite( xQueue, pvItemToQueue )
xQueueGenericSend( ( xQueue ), ( pvItemToQueue ), 0, queueOVERWRITE )可以看到这几个写入函数调用的是同一个函数xQueueGenericSend( )，只是指定了不同的写入位置！
队列一共有 3 种写入位置 ：
c
#define queueSEND_TO_BACK ( ( BaseType_t ) 0 ) /* 写入队列尾部 */
#define queueSEND_TO_FRONT ( ( BaseType_t ) 1 ) /* 写入队列头部 */
#define queueOVERWRITE ( ( BaseType_t ) 2 ) /* 覆写队列*/注意：覆写方式写入队列，只有在队列的队列长度为 1 时，才能够使用
往队列写入消息函数入口参数解析：
c
BaseType_t xQueueGenericSend( QueueHandle_t xQueue, const void * const pvItemToQueue,
TickType_t xTicksToWait, const BaseType_t xCopyPosition ); 
从队列读取消息API函数：
c
BaseType_t xQueueReceive( QueueHandle_t xQueue, void * const pvBuffer, TickType_t xTicksToWait )此函数用于在任务中，从队列中读取消息，并且消息读取成功后，会将消息从队列中移除。
c
BaseType_t xQueuePeek( QueueHandle_t xQueue, void * const pvBuffer, TickType_t xTicksToWait )此函数用于在任务中，从队列中读取消息， 但与函数 xQueueReceive()不同，此函数在成功读取消息后，并不会移除已读取的消息！
四、队列操作实验（掌握）
1、实验目的：学习 FreeRTOS 的队列相关API函数的使用 ，实现队列的入队和出队操作。
2、实验设计：将设计四个任务：start_task、task1、task2、task3
四个任务的功能如下：
c
QueueHandle_t key_queue; /* 小数据句柄 */
QueueHandle_t big_date_queue; /* 大数据句柄 */
char buff[100] = {"我是一个大数组，大大的数组 124214 uhsidhaksjhdklsadhsaklj"};
/**
* @brief FreeRTOS例程入口函数
* @param 无
* @retval 无
*/
void freertos_demo(void)
{
/* 队列的创建 */
key_queue = xQueueCreate( 2, sizeof(uint8_t) );
if(key_queue != NULL)
{
printf("key_queue队列创建成功！！\r\n");
}else printf("key_queue队列创建失败！！\r\n");
big_date_queue = xQueueCreate( 1, sizeof(char *) );
if(big_date_queue != NULL)
{
printf("big_date_queue队列创建成功！！\r\n");
}else printf("big_date_queue队列创建失败！！\r\n");
xTaskCreate((TaskFunction_t ) start_task,
(char * ) "start_task",
(configSTACK_DEPTH_TYPE ) START_TASK_STACK_SIZE,
(void * ) NULL,
(UBaseType_t ) START_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t * ) &start_task_handler );
vTaskStartScheduler();
}
/* 任务一，实现入队 */
void task1( void * pvParameters )
{
uint8_t key = 0;
char * buf;
BaseType_t err = 0;
buf = &buff[0]; /* buf = &buff[0] */
while(1)
{
key = key_scan(0);
if(key == KEY0_PRES || key == KEY1_PRES)
{
err = xQueueSend( key_queue, &key, portMAX_DELAY );
if(err != pdTRUE)
{
printf("key_queue队列发送失败\r\n");
}
}else if(key == WKUP_PRES)
{
err = xQueueSend( big_date_queue, &buf, portMAX_DELAY );
if(err != pdTRUE)
{
printf("key_queue队列发送失败\r\n");
}
}
vTaskDelay(10);
}
}
/* 任务二，小数据出队 */
void task2( void * pvParameters )
{
uint8_t key = 0;
BaseType_t err = 0;
while(1)
{
err = xQueueReceive( key_queue,&key,portMAX_DELAY);
if(err != pdTRUE)
{
printf("key_queue队列读取失败\r\n");
}else
{
printf("key_queue读取队列成功，数据：%d\r\n",key);
}
}
}
/* 任务三，大数据出队 */
void task3( void * pvParameters )
{
char * buf;
BaseType_t err = 0;
while(1)
{
err = xQueueReceive( big_date_queue,&buf,portMAX_DELAY);
if(err != pdTRUE)
{
printf("big_date_queue队列读取失败\r\n");
}else
{
printf("数据：%s\r\n",buf);
}
}
}五、队列相关API函数解析（熟悉）
5.1、队列的创建API函数：xQueueCreate( )
5.2、往队列写入数据API函数（入队）：xQueueSend( )
5.3、从队列读取数据API函数（出队）： xQueueReceive( )