FreeRTOS学习笔记6（任务通知）
1、任务通知函数及其知识点的介绍
下面是任务通知得一些特点：
1：我们使用队列、信号量、事件组等等方法时，并不知道对方是谁。使用任务通知时，可以明确指定：通 知哪个任务。
2：使用任务通知时，任务结构体TCB中就包含了内部对象，可以直接接收别人发过来的"通知"，使用队列、信号量、事件组时，我们都要事先创建对应的结构体，双方通过中间的结构体通信。
下面是任务通知的优势和局限：
任务通知的优势：
效率更高：使用任务通知来发送事件、数据给某个任务时，效率更高。比队列、信号量、事件组都 有大的优势。
更节省内存：使用其他方法时都要先创建对应的结构体，使用任务通知时无需额外创建结构体。 任务通知的限制：
不能发送数据给ISR： ISR并没有任务结构体，所以无法使用任务通知的功能给ISR发送数据。但是ISR可以使用任务通知 的功能，发数据给任务。
数据只能给该任务独享 使用队列、信号量、事件组时，数据保存在这些结构体中，其他任务、ISR都可以访问这些数据。 使用任务通知时，数据存放入目标任务中，只有它可以访问这些数据。 在日常工作中，这个限制影响不大。因为很多场合是从多个数据源把数据发给某个任务，而不是把 一个数据源的数据发给多个任务。
无法缓冲数据 使用队列时，假设队列深度为N，那么它可以保持N个数据。 使用任务通知时，任务结构体中只有一个任务通知值，只能保持一个数据。 无法广播给多个任务 使用事件组可以同时给多个任务发送事件。
使用任务通知，只能发个一个任务。 如果发送受阻，发送方无法进入阻塞状态等待 假设队列已经满了，使用 xQueueSendToBack() 给队列发送数据时，任务可以进入阻塞状态等待 发送完成。
使用任务通知时，即使对方无法接收数据，发送方也无法阻塞等待，只能即刻返回错误。
2、任务通知函数的介绍
创建的任务函数都具有TCB结构体，这个结构体中含有两个链表成员，介绍如下图所示：（使用任务通知的时候，就会使用到这两个成员）。
任务通知有两套函数，如下图所示的两套函数：（简单版是从专业版简化出来的）
函数的入口参数的使用，参考手册就可以，可以实现各种轻量级的使用。任务通知的通知值可以有很多种：计数值、 位(类似事件组)、 任意数值。
3、任务通知实现轻量级的信号量
这样实现有两种有点：不要再在主函数中创建任何通道，可以将数据对应的传输到指定的任务函数中，只需要传入对应的任务函数的句柄就可以了。
下面代码是使用简化版的任务通知的示例：
xTaskNotifyGive（）函数每次调用，使得通知值加一 并使得通知状态变为"pending"，也就是 taskNOTIFICATION_RECEIVED ，表示有数据了、待处理。
ulTaskNotifyTake（）任务函数的返回值就是”通知值“，函数具体返回值状况要看函数入口参数的配置，配置形式如下图所示：(如果函数第一个入口参数设置为：pdTRUE，那么函数只task一次通知值，就会删除通知值)
static void vCheckTask1( void *pvParameters )
{
uint16_t data=1;
for( ;; )
{
data++;
printf("task1 complete\r\n");
xQueueSend(QueueUsart1,&data,0);
for(int i=0;i<10;i++)
xTaskNotifyGive(vCheckTask2_hander);
vTaskDelay(10);
}
}
static void vCheckTask2( void *pvParameters )
{
uint16_t data=2;
uint32_t data2;
for( ;; )
{
data2=ulTaskNotifyTake(pdFALSE,portMAX_DELAY);
data++;
printf("data2:%d\r\n",data2);
xQueueSend(QueueUsart2,&data,0);
for(int i=0;i<10;i++)
{
xTaskNotifyGive(vCheckTask3_hander);
}
vTaskDelay(10);
}
}
static void vCheckTask3( void *pvParameters )
{
uint16_t data1,data2;
uint32_t data3;
while(1)
{
data3=ulTaskNotifyTake(pdFALSE,portMAX_DELAY);
printf("data3:%d\r\n",data3);
xQueueReceive(QueueUsart1,&data1,0);
xQueueReceive(QueueUsart2,&data2,0);
printf("data1:%d,data2:%d\r\n",data1,data2);
vTaskDelay(10);
}
}
int main( void )
{
prvSetupHardware();
QueueUsart1=xQueueCreate(2,sizeof(int));
QueueUsart2=xQueueCreate(2,sizeof(int));
xTaskCreate( vCheckTask1, "Check1", 100, NULL,1, &vCheckTask1_hander);
xTaskCreate( vCheckTask2, "Check2", 100, NULL,2, &vCheckTask2_hander);
xTaskCreate( vCheckTask3, "Check3", 100, NULL,3, &vCheckTask3_hander);
vTaskStartScheduler();
return 0;
}
使用debug调试的结果如下图所示：
4、任务通知实现轻量级队列
任务通知实现的轻量级队列有以下的优点和缺点。
优点：代码简单，无需创建信号量，消耗内存更少，效率更高。
缺点：传输的数据只能是一个32位的数据，接收任务只能从自己的通知值中得到 数据，来源明确。
这次使用的是全功能的任务通知函数，xTaskNotify（）函数中有的入口参数中有是否覆盖数据的选项，这个入口参数在循环调用xTaskNotify（）函数传入数据的时候，会使用到这个是否覆盖的入口参数。下面是测试代码：
static void vCheckTask1( void *pvParameters )
{
uint16_t data=1;
for( ;; )
{
data++;
printf("task1 complete\r\n");
xQueueSend(QueueUsart1,&data,0);
xTaskNotify(vCheckTask3_hander,data,eSetValueWithOverwrite);
vTaskDelay(10);
}
}
static void vCheckTask2( void *pvParameters )
{
uint16_t data=2;
uint32_t data2;
for( ;; )
{
data++;
printf("task2 complete\r\n");
xQueueSend(QueueUsart2,&data,0);
xTaskNotify(vCheckTask3_hander,data,eSetValueWithOverwrite);
vTaskDelay(10);
}
}
static void vCheckTask3( void *pvParameters )
{
uint16_t data1,data2;
uint32_t data3[2];
while(1)
{
xTaskNotifyWait(0,0,&data3[0],portMAX_DELAY);
xTaskNotifyWait(0,0,&data3[1],portMAX_DELAY);
xQueueReceive(QueueUsart1,&data1,0);
xQueueReceive(QueueUsart2,&data2,0);
printf("data3:%d,data4:%d\r\n",data3[0],data3[1]);
printf("data1:%d,data2:%d\r\n",data1,data2);
vTaskDelay(10);
}
}
int main( void )
{
prvSetupHardware();
QueueUsart1=xQueueCreate(2,sizeof(int));
QueueUsart2=xQueueCreate(2,sizeof(int));
xTaskCreate( vCheckTask1, "Check1", 100, NULL,1, &vCheckTask1_hander);
xTaskCreate( vCheckTask2, "Check2", 100, NULL,2, &vCheckTask2_hander);
xTaskCreate( vCheckTask3, "Check3", 100, NULL,3, &vCheckTask3_hander);
vTaskStartScheduler();
return 0;
}下面是debug的测试结果：
