STM32 RTOS 系列教學 - 第六篇：RTOS Queue 任務間資料傳輸實作

STM32 RTOS 系列教學 - 第六篇：RTOS Queue 任務間資料傳輸實作

🎯 教學目標

• 理解 RTOS 中 Queue（佇列）的用途與特性
• 學會在任務之間安全地傳遞資料
• 使用 Queue 實作一個簡單的生產者-消費者範例

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📦 Queue 是什麼？

Queue（佇列）是一種資料結構，可在 RTOS 中讓任務之間以 FIFO（先進先出）方式安全交換資料。每個任務可以是資料的「生產者」或「消費者」。

📌 特性

• 支援固定長度的訊息資料（byte 或結構）
• 多任務可同時傳送（Send）與接收（Receive）資料
• 有 blocking / timeout 功能，等待 Queue 可用

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🛠 STM32CubeMX 設定 Queue

Step 1：新增 Queue

• 開啟 Middleware > FreeRTOS > CMSIS RTOS v2
• 新增 Message Queue，命名為 myQueue01
• 設定：
  • 資料長度：sizeof(uint16_t) 或自訂 struct
  • Queue 長度：例如 10（最多可存放 10 筆資料）

Step 2：取得 Handle 並初始化

osMessageQueueId_t myQueue01Handle;

const osMessageQueueAttr_t myQueue01_attributes = {
  .name = "myQueue01"
};
myQueue01Handle = osMessageQueueNew(10, sizeof(uint16_t), &myQueue01_attributes);

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🧪 範例：數值傳送與接收

任務 A（傳送端） - 每秒傳送一個數字：

void StartSenderTask(void *argument)
{
  uint16_t value = 0;
  for(;;)
  {
    osMessageQueuePut(myQueue01Handle, &value, 0, 0);
    value++;
    osDelay(1000);
  }
}

任務 B（接收端） - 接收後印出數值：

void StartReceiverTask(void *argument)
{
  uint16_t recvVal;
  for(;;)
  {
    if(osMessageQueueGet(myQueue01Handle, &recvVal, NULL, osWaitForever) == osOK)
    {
      printf("Received: %d\n", recvVal);
    }
  }
}

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🧠 應用場景

• 任務間傳送 sensor 資料
• 接收中斷服務程式的資料（需透過中斷內部觸發任務）
• 排程控制命令、狀態

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✅ 成功條件檢查

• 每秒有數值被傳送與接收
• 無資料遺失（Queue 空間足夠）
• 接收順序正確（FIFO）

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🧩 下一篇預告

第 7 篇：RTOS Timer 與軟體定時器應用