【安富莱】【RTX操作系统教程】第16章消息邮箱

通信

第16章消息邮箱

前面几个章节主要给大家讲解了任务间的同步和资源共享机制，本章节为大家讲解任务间的通信机制消息邮箱，RTX的消息邮箱其实就是消息队列，注意和uCOS-II中的消息邮箱区分开，uCOS-II的消息邮箱只能实现一个数据的传递。这里的消息邮箱可以实现多个数据的传递。

本章教程配套的例子含Cortex-M3内核的STM32F103和Cortex-M4内核的STM32F407。

16.1 消息邮箱

16.2 消息邮箱API函数

16.3 实验例程说明（任务间通信）

16.4 实验例程说明（中断方式通信）

16.5 总结

16.1 消息邮箱
16.1.1 消息邮箱的概念及其作用

RTX的消息邮箱实际上就是消息队列，通过内核提供的服务，任务或中断服务子程序可以将一个消息（注意，RTX消息邮箱传递的是消息的地址而不是实际的数据）放入到消息队列。同样，一个或者多个任务可以通过内核服务从消息队列中得到消息。通常，先进入消息队列的消息先传给任务，也就是说，任务先得到的是最先进入到消息队列的消息，即先进先出的原则（FIFO）。

也许有不理解的初学者会问采用消息邮箱多麻烦，搞个全局数组不是更简单，其实不然。在裸机编程时，使用全局数组的确比较方便，但是在加上RTOS后就是另一种情况了。使用全局数组相比消息邮箱主要有如下四个问题：

（1）使用消息邮箱可以让RTOS内核有效的管理任务，全局数组是无法做到的，任务的超时等机制需要用户自己去实现。

（2）使用了全局数组就要防止多任务的访问冲突，使用消息邮箱已经处理好了这个问题。用户无需担心。

（3）使用消息邮箱可以有效的解决中断服务程序跟任务之间消息传递的问题。

（4）FIFO机制更有利于数据的处理。

16.1.2 RTX任务间消息邮箱的实现

任务间消息邮箱的实现是指各个任务之间使用消息邮箱实现任务间的通信。下面我们通过如下的框图来说明一下RTX消息邮箱的实现，让大家有一个形象的认识。

运行条件：

1. 创建消息邮箱，可以存放10个消息。

2. 创建2个任务Task1和Task2，任务Task1向消息邮箱放数据地址，任务Task2从消息邮箱取数据地址。

3. RTX的消息读取和存放仅支持FIFO方式。

运行过程主要有以下两种情况：

（1）任务Task1 向消息邮箱放数据地址，任务Task2从消息邮箱取数据地址，如果放数据地址的速度快于取数据的速度，那么会出现消息邮箱存放满的情况，RTX的消息存放函数os_mbx_send支持超时等待，可以设置超时等待，直到有位置可以存放消息放或者设置时间超时。

（2）任务Task1 向消息邮箱放数据地址，任务Task2从消息邮箱取数据地址，如果放数据地址的速度慢于取数据的速度，那么会出现消息邮箱为空的情况，RTX的消息获取函数os_mbx_wait支持超时等待，可以设置超时等待，直到消息邮箱中有消息放或者设置时间超时。

上面就是一个简单的RTX任务间消息邮箱通信过程。

16.1.3 RTX中断方式消息邮箱的实现

RTX中断方式消息邮箱的实现是指中断函数和RTX任务之间使用消息邮箱。下面我们通过如下的框图来说明一下RTX消息邮箱的实现，让大家有一个形象的认识。

运行条件：

1. 创建消息邮箱，可以存放10个消息。

2. 创建1个任务Task1和一个串口接收中断。

3. RTX的消息读取和存放仅支持FIFO方式。

运行过程主要有以下两种情况：

（1）中断服务程序向消息邮箱放数据地址，任务Task1从消息邮箱取数据地址，如果放数据地址的速度快于取数据的速度，那么会出现消息邮箱存放满的情况。由于中断服务程序里面的消息邮箱发送函数isr_mbx_send不支持超时设置，所有发送前要通过函数isr_mbx_check检测邮箱是否满。

（2）中断服务程序向消息邮箱放数据地址，任务Task1从消息邮箱取数据地址，如果放数据地址的速度慢于取数据的速度，那么会出现消息邮箱存为空的情况。在RTX的任务中可以通过函数os_mbx_wait获取消息，因为此函数可以设置超时等待，直到消息邮箱中有消息存放或者设置时间超时。

上面就是一个简单RTX消息邮箱通信过程。实际应用中，中断方式的消息机制切记注意以下四个问题：

1. 中断函数的执行时间越短越好，防止其它低于这个中断优先级的异常不能得到及时响应。

2. 实际应用中，建议不要在中断中实现消息处理，用户可以在中断服务程序里面发送消息通知任务，在任务中实现消息处理，这样可以有效的保证中断服务程序的实时响应。同时此任务也需要设置为高优先级，以便退出中断函数后任务可以得到及时执行。

3. 中断服务程序中一定要调用专用于中断的消息邮箱函数isr_mbx_send，isr_mbx_receive和isr_mbx_check

4. 在RTX操作系统中实现中断函数和裸机编程是一样的。

（1）另外强烈推荐用户将Cortex-M3内核的STM32F103和Cortex-M4内核的STM32F407的NVIC优先级分组设置为4,即：NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);这样中断优先级的管理将非常方便。

（2）用户要在RTX多任务开启前就设置好优先级分组，一旦设置好切记不可再修改。

黄峰华 · 2016-2-1 17:02:00

下一个，然后仔细研究研究！

板凳

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3^#

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4^#

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硬汉Eric2013 · 2016-2-1 18:34:43

16.5 总结

本章节就为大家讲解了消息邮箱的使用，在实际项目中，消息邮箱用到的地方非常多，希望初学者认

真学习并掌握。

ywzqzgdzjslt · 2018-1-31 20:18:48

多谢分享，刚刚学到

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