提到队列，大家可能首先想到的是RTOS中的“队列”。其实，裸机状态也可以实现类似RTOS队列的效果。
今天来分享一种用于单片机裸机情况下，实现的队列功能的模块：QueueForMcu
关于QueueForMcu
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...
一、特性
- 动态创建队列对象
- 动态设置队列数据缓冲区
- 静态指定队列元素数据长度
- 采用值传递的方式保存队列数据
二、快速使用
#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);
}
}三、配置说明
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。
四、数据结构
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。
五、创建队列
1、创建队列缓存
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。
2、创建队列结构
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;
`
3、初始化队列
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：
参考代码：
`Queue_Init(&qUartTx, BufferUartTx, Q_UART_BUFFER_SIZE);
`
六、压入队列
1、单数据压入
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：
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：
参考代码：
`Queue_Push(&qUartTx, 'Q');
Queue_Push(&qUartTx, 0x51);
Queue_Push(&qUartTx, 81);
`
2、多数据压入
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：
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。
七、弹出队列
1、单数据弹出
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：
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：
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
}2、多数据弹出
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：
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。
3、单数据复制
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：
Queue_Pop得到队列中的数据后会删除队列中的数据。Queue_Peek得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
4、多数据复制
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：
Queue_Pop_Array得到队列中的数据后会删除队列中的数据。Queue_Peek_Array得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
八、其他功能
1、清空队列
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：
2、获取队列数据数量
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：
返回值说明：
- 该函数将返回队列中的数据长度。
- 返回值范围在0到创建队列时的长度之间。
License
Copyright © 2020 QueueForMcu Released under the GPL-3.0 License.
END
作者：Github
来源：strongerHuang
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