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来源:嵌入式大杂烩发布时间:2022-01-24908浏览
询问 AI基于单片机实现的队列功能模块，主要用于8位、16位、32位非运行RTOS的单片机应用，兼容大多数单片机平台。
开源代码：https://github.com/xiaoxinpro/QueueForMcu
#include "queue.h"
#define Q_UART_BUFFER_SIZE 1024
QUEUE_HandleTypeDef qUartTx;
QUEUE_DATA_T BufferUartTx[Q_UART_BUFFER_SIZE];
int main(void)
{
QUEUE_DATA_T temp;
//初始化队列
Queue_Init(&qUartTx, BufferUartTx, Q_UART_BUFFER_SIZE);
while(1)
{
//入队
Queue_Push(&qUartTx, 'Q');
Queue_Push(&qUartTx, 'u');
Queue_Push(&qUartTx, 'e');
Queue_Push(&qUartTx, 'u');
Queue_Push(&qUartTx, 'e');
//出队
Queue_Pop(&qUartTx, &temp);
Queue_Pop(&qUartTx, &temp);
Queue_Pop(&qUartTx, &temp);
Queue_Pop(&qUartTx, &temp);
Queue_Pop(&qUartTx, &temp);
}
}
目前QueueForMcu只有一个静态配置项，具体如下：
在文件 queue.h中有一个宏定义 QUEUE_DATA_T用于指定队列元素的数据长度，默认是 unsigned char，可以根据需要更改为其他数据类型。
队列的数据结构为 QUEUE_HandleTypeDef用于保存队列的状态，源码如下：
typedef struct QUEUE_HandleTypeDef{
unsigned int head; //队列头指针
unsigned int tail; //队列尾指针
unsigned int buffer_length; //队列缓存长度（初始化时赋值）
QUEUE_DATA_T * buffer; //队列缓存数组（初始化时赋值）
}QUEUE_HandleTypeDef;
其中 QUEUE_DATA_T为配置项中自定义的数据类型。
由于我们采用值传递的方式保存队列数据，因此我们在创建队列前要手动创建一个队列缓存区，用于存放队列数据。
QUEUE_DATA_T BufferUartTx[1024];
以上代码即创建一个大小为 1024的队列缓存区。
接下来使用 QUEUE_HandleTypeDef创建队列结构，用于保存队列的状态：
QUEUE_HandleTypeDef qUartTx;
准备好队列缓存和队列结构后调用 Queue_Init函数来创建队列，该函数原型如下：
void Queue_Init(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue, QUEUE_DATA_T * buffer, unsigned int len)
参数说明：
参数名描述hqueue需要初始化的队列结构，如果二次初始化将清空原队列的内容。buffer队列缓存的首地址指针len队列长度，不能比队列缓存长度还要大。参考代码：
Queue_Init(&qUartTx, BufferUartTx, Q_UART_BUFFER_SIZE);
将数据压入队列尾部使用 Queue_Push函数，该函数原型如下：
QUEUE_StatusTypeDef Queue_Push(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue, QUEUE_DATA_T data)
参数说明：
参数名描述hqueue需要压入数据的队列结构。data待压入队列的数据。返回值说明：
该函数会返回一个 QUEUE_StatusTypeDef枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值描述QUEUE_OK数据压入队列成功。QUEUE_OVERLOAD未压入数据到队列中，原因队列已满。参考代码：
Queue_Push(&qUartTx, 'Q');
Queue_Push(&qUartTx, 0x51);
Queue_Push(&qUartTx, 81);
若需要将多个数据（数组）压入队列可以使用 Queue_Push_Array函数，原理上循环调用 Queue_Push函数来实现的，函数原型如下：
unsigned int Queue_Push_Array(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue, QUEUE_DATA_T * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名描述hqueue需要压入数据的队列结构。pdatas待压入队列的数组首地址。len待压入队列的数组长度。当数组长度大于队列剩余长度时，数组多余的数据将被忽略。
返回值说明：
该函数将返回实际被压入到队列中的数据长度。
当队列中的剩余长度富余时，返回值将等于参数 len的值。
当队列中的剩余长度不足时，返回值为实际被压入到队列的数据长度。
将队列头部数据弹出队列使用 Queue_Pop函数，需要注意的是，弹出的数据将从队列中删除，该函数原型如下：
QUEUE_StatusTypeDef Queue_Pop(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue, QUEUE_DATA_T * pdata)
参数说明：
参数名描述hqueue需要弹出数据的队列结构。pdata用于保存弹出数据变量的指针。返回值说明：
该函数会返回一个 QUEUE_StatusTypeDef枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值描述QUEUE_OK数据弹出队列成功。QUEUE_VOID未弹出数据到队列中，原因队列为空。参考代码：
QUEUE_DATA_T temp;
if(QUEUE_OK = Queue_Pop(&qUartTx, &temp))
{
// temp 为队列弹出的数据
}
else
{
// 弹出数据失败
}
若需要将多个数据弹出队列可以使用 Queue_Pop_Array函数，原理上循环调用 Queue_Pop函数来实现的，需要注意的是，成功弹出的数据将从队列中删除，函数原型如下：
unsigned int Queue_Pop_Array(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue, QUEUE_DATA_T * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名描述hqueue需要弹出数据的队列结构。pdatas用于保存弹出数据数组的首地址。len需要弹出数据数组的长度。当需要弹出数据的长度大于队列中的数据长度时，弹出数组多余的空间将不会被赋值。
返回值说明：
该函数将返回实际从队列中弹出的数据长度。
当队列中的数据长度足够时，返回值将等于参数 len的值。
当队列中的数据长度不足时，返回值为实际从队列中弹出的数据长度。
当需要从队列头部获取数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 Queue_Peek函数来实现，该函数的参数与返回值与 Queue_Pop完全相同。
使用 Queue_Peek和 Queue_Pop函数的区别在于：
当需要从队列头部获取多个数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 Queue_Peek_Array函数来实现，该函数的参数与返回值与 Queue_Pop_Array完全相同。
使用 Queue_Peek_Array和 Queue_Pop_Array函数的区别在于：
当需要清空队列数据时，无需弹出所有数据，只需要调用 Queue_Clear即可快速清空指定队列，在创建队列时会调用此函数来初始化队列，因此对于刚创建完成的队列无需调用清空队列函数。
函数原型：
void Queue_Clear(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue)
参数说明：
参数名描述hqueue需要清空的队列结构。当需要获取队列中的数据长度时，调用 Queue_Count函数，函数原型如下：
unsigned int Queue_Count(QUEUE_HandleTypeDef * hqueue)
参数说明：
参数名描述hqueue需要获取数据长度的队列结构。返回值说明：
Copyright © 2020 QueueForMcu Released under the GPL-3.0 License.
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