• 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：

    1. 发消息给任务，如果有通知未读，不覆盖通知值。
    2. 发消息给任务，直接覆盖通知值。
    3. 发消息给任务，设置通知值的一个或多个 位
    4. 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 

    1. BaseType_t xTaskNotify( TaskHandle_t xTaskToNotify,
    2. uint32_t ulValue,
    3. 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。

    1. BaseType_t xTaskNotifyAndQuery( TaskHandle_t xTaskToNotify,
    2. uint32_t ulValue,
    3. eNotifyAction eAction,
    4. uint32_t *pulPreviousNotifyValue );
    5. 参数：
    6. xTaskToNotify：需要接收通知的任务句柄； 
    7. ulValue：用于更新接收任务通知值， 具体如何更新由形参 eAction 决定； 
    8. eAction：一个枚举，代表如何使用任务通知的值；
    9. 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
    10. 候就等价于函数 xTaskNotify()。
    11.  
    12. 返回值：
    13. 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。
    1. BaseType_t xTaskNotifyGive( TaskHandle_t xTaskToNotify );
    2.  
    3. //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。
    4. //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

    1. void StartTaskSend(void const * argument)
    2. {
    3.   
    4.   for(;;)
    5.   {
    6. 		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET)
    7. 			{
    8. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET)
    9. 			{
    10. 				xTaskNotifyGive(TaskReceiveHandle);
    11. 				//printf("任务通知：模拟二值信号量发送成功 !\r\n");
    12. 				printf("任务通知：模拟计数型信号量发送成功 !\r\n");
    13. 			}
    14. 			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == RESET);
    15. 			}
    16. 				
    17. 				
    18.     osDelay(1);
    19.   }
    20. }
    1. void StartTaskReceive(void const * argument)
    2. {
    3.   
    4. 	uint32_t rev;
    5.  
    6.   for(;;)
    7.   {
    8. 		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET)
    9. 			{
    10. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET)
    11. 			{
    12. 				//rev = ulTaskNotifyTake(pdTRUE,portMAX_DELAY);//当为pdTRUE的时候，模拟的为二值信号量
    13. 				rev = ulTaskNotifyTake(pdFALSE,portMAX_DELAY);//当为pdFALSE的时候，模拟的是计数型信号量
    14. 				if(rev != 0)
    15. 				//printf("任务通知：模拟二值信号量接收成功 !\r\n");
    16. 							printf("任务通知：模拟计数型信号量接收成功 ! rev=%d \r\n",rev);
    17. 			}
    18. 			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1) == RESET);
    19. 			}
    20. 				
    21.     osDelay(1);
    22.   }
    23.  
    24. }

    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

    1. void StartTaskSend(void const * argument)
    2. {
    3.  
    4. 	uint16_t buf = 100;
    5. 	BaseType_t status;
    6.   for(;;)
    7.   {
    8. 		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
    9. 		{
    10. 		osDelay(20);
    11. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
    12. 				{	
    13. 				printf("将bit0位置为1\r\n");
    14. 					xTaskNotify(taskReceiveHandle,0x01,eSetBits);
    15. 			}
    16. 				while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);
    17. 		}
    18. 		
    19. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
    20. 		{
    21. 		osDelay(20);
    22. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
    23. 				{	
    24. 				printf("将bit1位置为1\r\n");
    25. 					xTaskNotify(taskReceiveHandle,0x02,eSetBits);
    26. 			}
    27. 				while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);
    28. 		}
    29.     osDelay(10);
    30.   }
    31.   
    32. }
    1. void StartTaskRecive(void const * argument)
    2. {
    3.  
    4. 	uint32_t notify_val = 0, event_bit = 0;
    5.  
    6.   for(;;)
    7.   {	
    8. 	xTaskNotifyWait(0,0XFFFFFFFF,¬ify_val,portMAX_DELAY);
    9. 		if(notify_val & 0x01)
    10. 			event_bit |= 0x01;
    11. 		if(notify_val & 0x02)
    12. 			event_bit |= 0x02;
    13. 		if(event_bit == (0x01 | 0x02))
    14. 		{
    15. 			printf("任务通知模拟事件标志组接收成功！\r\n");
    16. 			event_bit = 0; 
    17. 		}
    18.     osDelay(1);
    19.   }
    20.  
    21. }

    实验结果：

     2.2 模拟邮箱

    StartTaskSend：

    1. void StartTaskSend(void const * argument)
    2. {
    3.   
    4. 	uint16_t buf = 100;
    5. 	BaseType_t status;
    6.  
    7.   for(;;)
    8.   {
    9. 		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
    10. 		{
    11. 		osDelay(20);
    12. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET)
    13. 				{	
    14. 				printf("按键1按下\r\n");
    15. 					xTaskNotify(taskReceiveHandle,1,eSetValueWithOverwrite);//相比于事件标志组，改为了eSetValuewithOverwrit,ulValue变成了1
    16. 			}
    17. 				while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==GPIO_PIN_RESET);
    18. 		}
    19. 		
    20. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
    21. 		{
    22. 		osDelay(20);
    23. 			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET)
    24. 				{	
    25. 				printf("按键2按下\r\n");
    26. 					xTaskNotify(taskReceiveHandle,2,eSetValueWithOverwrite);//eSetValueWithoutOverwrite相比于eSetValueWithOverwrite会复写，不影响最终实验结果
    27. 			}
    28. 				while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_1)==GPIO_PIN_RESET);
    29. 		}
    30.     osDelay(10);
    31.   }
    32.   
    33. }

    StartTaskRecive：

    1. void StartTaskRecive(void const * argument)
    2. {
    3.  
    4. 	uint32_t notify_val = 0, event_bit = 0;
    5.  
    6.   for(;;)
    7.   {	
    8. 	xTaskNotifyWait(0,0XFFFFFFFF,¬ify_val,portMAX_DELAY);
    9. 		printf("接收到的通知值为:%d\r\n",notify_val);
    10.     osDelay(1);
    11.   }
    12.  
    13. }

    实验结果：

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/GoodtimeGood/article/details/134451847