freeRTOS--任务通知

一、什么是任务通知

使用任务通知可以替换二值信号量、计数信号量、事件标志组，可以替代长度为1的队列，任务通知速度更快、使用的RAM更少。

任务通知值的更新方式：

发消息给任务，如果有通知未读，不覆盖通知值。
发消息给任务，直接覆盖通知值。
发消息给任务，设置通知值的一个或多个位
发送消息给任务，递增通知值

任务通知的相关API函数：

1.发送通知

1.发送通知
函数	描述
xTaskNotify()	发送通知，带有通知值
xTaskNotifyAndQuery()	发送通知，带有通知值并且保留接收任务的原通知值
xTaskNotifyGive()	发送通知，不带通知值
xTaskNotifyFromISR()	在中断中发送任务通知
vTaskNotifyGiveFromISR()	在中断中发送任务通知

BaseType_t xTaskNotify( TaskHandle_t xTaskToNotify,
uint32_t ulValue,
eNotifyAction eAction )；

xTaskToNotify：需要接收通知的任务句柄；
ulValue：用于更新接收任务通知值，具体如何更新由形参 eAction 决定；
eAction：一个枚举，代表如何使用任务通知的值；

枚举
枚举值	描述
eNoAction	发送通知，但不更新值（参数 ulValue 未使用）
eSetBits	被通知任务的通知值按位或 ulValue 。（某些场景下可代替事件组，效率更高）
eSetValueWithOverWrite	被通知任务的通知值设置为 ulValue 。（某些场景下可代替 xQueueOverwrite ，效率更高）
eSetValueWithoutOverwrite	如果被通知的任务当前没有通知，则被通知的任务的通知值设为ulValue 。如果被通知任务没有取走上一个通知，又接收到了一个通知，则这次通知值丢弃，在这种情况下视为调用失败并返回 pdFALSE （某些场景下可代替 xQueueSend ，效率更高）

返回值：如果被通知任务还没取走上一个通知，又接收了一个通知，则这次通知值未能更新并返回
pdFALSE，而其他情况均返回pdPASS。

BaseType_t xTaskNotifyAndQuery( TaskHandle_t xTaskToNotify,
uint32_t ulValue,
eNotifyAction eAction,
uint32_t *pulPreviousNotifyValue );
参数：
xTaskToNotify：需要接收通知的任务句柄； 
ulValue：用于更新接收任务通知值， 具体如何更新由形参 eAction 决定； 
eAction：一个枚举，代表如何使用任务通知的值；
pulPreviousNotifyValue：对象任务的上一个任务通知值，如果为 NULL， 则不需要回传， 这个时
候就等价于函数 xTaskNotify()。返回值：
如果被通知任务还没取走上一个通知，又接收了一个通知，则这次通知值未能更新并返回pdFALSE， 而其他情况均返回pdPASS。

BaseType_t xTaskNotifyGive( TaskHandle_t xTaskToNotify );//参数：xTaskToNotify：接收通知的任务句柄， 并让其自身的任务通知值加 1。
//返回值：总是返回pdPASS。

2.等待通知

等待通知 API 函数只能用在任务，不可应用于中断中！

等待通知
函数	描述
ulTaskNotifyTake()	获取任务通知，可以设置在退出此函数的时候将任务通知值清零或者减一。当任务通知用作二值信号量或者计数信号量的时候，使用此函数来获取信号量。
xTaskNotifyWait()	获取任务通知，比 ulTaskNotifyTak() 更为复杂，可获取通知值和清除通知值的指定位

uint32_t ulTaskNotifyTake ( BaseType_t xClearCountOnExit , TickType_t xTicksToWait );

参数：xClearCountOnExit：指定在成功接收通知后，将通知值清零或减 1，pdTRUE：把通知值清零（二值信号量）；pdFALSE：把通知值减一（计数型信号量）； xTicksToWait：阻塞等待任务通知值的最大时间；

返回值：0：接收失败非0：接收成功，返回任务通知的通知值

BaseType_t xTaskNotifyWait ( uint32_t ulBitsToClearOnEntry ,

uint32_t ulBitsToClearOnExit ,

uint32_t * pulNotificationValue ,

TickType_t xTicksToWait );

ulBitsToClearOnEntry ：函数执行前清零任务通知值那些位。

ulBitsToClearOnExit ：表示在函数退出前，清零任务通知值那些位，在清 0 前，接收到的任务通知值会先被保存到形参 *pulNotificationValue 中。

pulNotificationValue ：用于保存接收到的任务通知值。如果不需要使用，则设置为 NULL 即可。

xTicksToWait ：等待消息通知的最大等待时间。

二、实验

1.模拟二值信号量和计数型信号量

void StartTaskSend(void const * argument)
{for(;;){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET){xTaskNotifyGive(TaskReceiveHandle);//printf("任务通知：模拟二值信号量发送成功 !\r\n");printf("任务通知：模拟计数型信号量发送成功 !\r\n");}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET);}osDelay(1);}
}

void StartTaskReceive(void const * argument)
{uint32_t rev;for(;;){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET){//rev = ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);//当为pdTRUE的时候，模拟的为二值信号量rev = ulTaskNotifyTake(pdFALSE,portMAX_DELAY);//当为pdFALSE的时候，模拟的是计数型信号量if(rev != 0)//printf("任务通知：模拟二值信号量接收成功 !\r\n");printf("任务通知：模拟计数型信号量接收成功 ! rev=%d \r\n",rev);}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET);}osDelay(1);}}

模拟计数型信号量实验结果：

模拟二值信号量结果：

2.模拟事件标志组和模拟邮箱

2.1模拟事件标志组

void StartTaskSend(void const * argument)
{uint16_t buf = 100;BaseType_t status;for(;;){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){osDelay(20);if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){	printf("将bit0位置为1\r\n");xTaskNotify(taskReceiveHandle,0x01,eSetBits);}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);}if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET){osDelay(20);if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET){	printf("将bit1位置为1\r\n");xTaskNotify(taskReceiveHandle,0x02,eSetBits);}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);}osDelay(10);}}

void StartTaskRecive(void const * argument)
{uint32_t notify_val = 0, event_bit = 0;for(;;){	xTaskNotifyWait(0,0XFFFFFFFF,&notify_val,portMAX_DELAY);if(notify_val & 0x01)event_bit |= 0x01;if(notify_val & 0x02)event_bit |= 0x02;if(event_bit == (0x01 | 0x02)){printf("任务通知模拟事件标志组接收成功！\r\n");event_bit = 0; }osDelay(1);}}

实验结果：

2.2 模拟邮箱

StartTaskSend：

void StartTaskSend(void const * argument)
{uint16_t buf = 100;BaseType_t status;for(;;){if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){osDelay(20);if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET){	printf("按键1按下\r\n");xTaskNotify(taskReceiveHandle,1,eSetValueWithOverwrite);//相比于事件标志组，改为了eSetValuewithOverwrit,ulValue变成了1}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);}if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET){osDelay(20);if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET){	printf("按键2按下\r\n");xTaskNotify(taskReceiveHandle,2,eSetValueWithOverwrite);//eSetValueWithoutOverwrite相比于eSetValueWithOverwrite会复写，不影响最终实验结果}while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);}osDelay(10);}}

StartTaskRecive：

void StartTaskRecive(void const * argument)
{uint32_t notify_val = 0, event_bit = 0;for(;;){	xTaskNotifyWait(0,0XFFFFFFFF,&notify_val,portMAX_DELAY);printf("接收到的通知值为:%d\r\n",notify_val);osDelay(1);}}

实验结果：