如何看网站的ftp,服装网站建设策划书3000字,政务网站信息化建设情况汇报,深圳高端网站设计公司前面讲了指针、结构体之类的基础知识。 这篇内容开始#xff0c;就要对这些基础知识#xff0c;做一些复杂的应用了#xff0c;比如说队列。 其实#xff0c;在2018年的时候#xff0c;我录制过一套程序架构的视频#xff0c;里面有手把手写队列的教程#xff0c;讲了一…前面讲了指针、结构体之类的基础知识。 这篇内容开始就要对这些基础知识做一些复杂的应用了比如说队列。 其实在2018年的时候我录制过一套程序架构的视频里面有手把手写队列的教程讲了一系列贴近实际的高阶编程思维和技巧受到了很多粉丝朋友们的好评和认可。 但由于教程录制的比较早音质比较差还有一些细节不够完善。 所以这根刺一直扎在我的心里为了让无际单片机特训营的铁子们在学我们项目时能更高效更好地理解最近计划把这些基础内容重新梳理一遍做成一个系列的软件架构2.0图文/视频教程。 1. 为什么我要讲队列
在做研发工程师时我经常会碰到一些通讯类的产品比如工控板PDU物联网类的。 一般做这种产品写接收数据流的时候都会比较头痛不管是串口通讯还是无线通讯。 举个例子比如STM32接收串口数据流。 在早期我是定义一个数组一个数组下标变量去处理接收的数据流代码如下 这种方式存在很多问题增加了工程师写代码的复杂性。 代码维护起来很麻烦
因为要手动去检查数组缓冲区边界以避免越界错误当需要处理更复杂的数据流或增加新的数据源时数组不如队列那样容易扩展和维护。 数据容易错乱
在中断服务ISR中直接操作数组可能会与主程序发生资源竞争如果多个任务访问同一个数组需要额外的同步机制如互斥锁来避免数据竞争条件和不一致。 如果数据接收和处理不同步使用数组可能会导致数据顺序混乱导致程序问题引起的数据丢包。 以前我就被这种问题搞的头嗡嗡响需要额外的代码去解决这种问题增加了程序复杂性而且没经验费劲巴拉做出来还不稳定。 就这种问题困扰了我挺长时间直到后面跳槽看了别的工程师写的代码才知道原来队列能解决这些痛点。 从那个时候开始我处理数据流的方式就变成下面这样了 是不是感觉简单了很多其实队列对数据处理的算法也不简单只是用队列做成数据处理的通用模版下次碰到类似的需求就能直接用了用专业术语来说就是代码的可移植性和复用性更强。 这只是队列其中一个应用队列的本质是数据缓存数据入列和出列遵循先进先出的规则。 就是先把数据存起来等CPU有空闲时间或者程序某些条件成立时再把数据取出来处理。 基于这个特性就能衍生出非常多实际应用。特别是处理需要确保数据顺序的应用中。 2. 什么场景要用队列
我总结了几个自己最常用到的地方。 2.1 串口通信数据缓冲
单片机通过串口接收数据时通常会使用一个队列来缓冲接收到的字节这样可以确保数据在被主程序处理之前不会丢失。 2.2 音频处理
在音频播放或录音设备中队列用于缓冲音频样本数据实现轮流式播放或录音。 举个例子 比如我们无际单片机特训营的项目6WiFi4G报警主机有语音提示功能比如按下离家布防按键会播放离家布防语音按下在家布防按键会播放在家布防语音。 如果我快速按下这两个按键为了保证语音能完整播放我就可以把按键事件先丢进队列缓存这样就能实现语音按照顺序完整的播放了。 2.3 任务调度和同步
在使用RTOS的系统中队列用于任务间的消息传递和同步支持复杂的任务调度。 2.4 按键输入处理
检测到按键事件后可以先放入队列中主程序可以按顺序处理这些事件防止按键动作过快导致按键事件丢失目前我们项目就是采用这种方式。 2.5 ADC数据
我们采集的ADC数据经过一定的处理后也可以先丢进队列以便在适当的时候再处理或分析。 2.6 固件升级数据流
固件升级的数据交互比较大非常适合利用队列保证数据完整性我们项目6也有用到在固件升级过程中下载的固件数据块可以被放入队列中然后按顺序写入闪存。 类似的应用还有非常多总而言之队列解决了我很多棘手的问题。 3. 队列原理
队列是一种线性的数据结构它遵循先进先出FIFOFirst In First Out的原则即最先进入队列的数据将是最先被移除的数据。 在队列中数据的入列通常在一端进行称为队尾数据的出列则在另一端进行称为队头。 这种结构使得队列非常适合处理需要有序处理数据的场合。 我们可以把队列想象成往一个双通的管道塞乒乓球我们从左边往管道里面塞乒乓球这个动作叫入列。 我们把乒乓球从管道右边取出来这个动作叫出列。 在管道里的乒乓球会排成一条队形。 先进去的乒乓球就会先出来这个就是队列里先进先出的规则。 乒乓球比作数据那管道就是存储数据的缓存管道能容纳几个乒乓球就代表这个缓存能存储多少个数据说白了就是数组的大小上图这个队列能存4个数据就相当于Buff[4]这样。 队列的程序实现方式是通过一个固定大小的数组以及一个头指针一个尾指针。 数组负责存储数据。 头指针负责数据出列时要从哪个地址取出来。 尾指针负责数据入列时要存到哪个地址。 所以入列和出列的操作就是两个指针在数组里玩数据先进先出的算法。 4.队列的使用
不同的工程师实现队列的代码是不一样的。 在没有丰富的项目经验前提下或者在没有用过队列的前提下不要为难自己必须能把队列算法写出来。 我刚开始也是直接移植别人的队列程序不断用在自己的项目上经过几个项目熟练运用后再研究队列算法实现的细节代码自己再写几遍就通了。 所以我们特训营的老铁们刚开始不要自己写先学会用多举一反三多应用到不同的场景和项目用熟了再尝试自己写这是很重要的学习顺序。 以我们无际单片机项目特训营的队列程序为例一共有4个函数。 QueueEmpty(x) 清空队列函数每次使用队列前必须要把队列清空清空函数里会让头指针和尾指针默认指向一个有效地址也就数组的第一个元素否则会引起指针地址异常。
形参说明 x - 是一个队列结构体变量 QueueDataIn(x,y,z) 数据入列函数就是把一个或多个字节数据丢进指定的队列里。
形参说明
x - 队列结构体变量
y - 数据地址
z - 要入列的数据数量单位是字节。 注意
①.入列的数据只能是unsigned char类型。
②.如果队列满了继续入列数据会从最开始入列的数据位置开始覆盖数据。 QueueDataOut(x,y) 数据出列函数就是从指定队列里取一个字节数据出来。
形参说明 x - 队列结构变量 y - 取出来的数据要存放的地址
注意我们出列函数每次只能取一个字节数据。 QueueDataLen(x) 清空指定队列里面所有的数据。 形参说明 x - 队列结构变量 5. 视频演示队列用法 后面内容涉及一些代码和视频讲解编辑起来不方便可找我安排飞书阅读起来体验感更好点。 最近很多粉丝问我单片机怎么学我根据自己从业十年经验累积耗时一个月精心整理一份「单
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