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一、头文件

#include "FreeRTOS.h"#include "task.h"

二、任务通知

2.1 基本概念

FreeRTOS 从 V8.2.0 版本开始提供任务通知这个功能，每个任务都有 一个 32 位 的通知值，在大多数情况下，任务通知可以 替代二值信号量、计数信号量、事件组，也可以替代长度为 1 的队列（可以保存一个 32 位整数或指针值）。

相对于以前使用 FreeRTOS 内核通信的资源，必须创建队列、二进制信号量、计数信号量或事件组的情况，使用任务通知显然更灵活。按照 FreeRTOS 官方的说法，使用任务通知比通过信号量等 ICP 通信方式解除阻塞的任务要快 45%，并且更加省 RAM 内存空间（使用 GCC 编译器，-o2 优化级别），任务通知的使用无需创建队列。 想要使用任务通知，必须将 FreeRTOSConfig.h 中的宏定义 configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 设置为 1，其实FreeRTOS 默认是为 1 的，所以任务通知是默认使能的。

FreeRTOS 提供以下几种方式发送通知给任务 ：

• 发送通知给任务， 如果有通知未读，不覆盖通知值。
• 发送通知给任务，直接覆盖通知值。
• 发送通知给任务，设置通知值的一个或者多个位 ，可以当做事件组来使用。
• 发送通知给任务，递增通知值，可以当做计数信号量使用。
  通过对以上任务通知方式的合理使用，可以在一定场合下替代 FreeRTOS 的信号量，队列、事件组等。

当然，凡是都有利弊，不然的话 FreeRTOS 还要内核的 IPC 通信机制干嘛，消息通知虽然处理更快，RAM 开销更小，但也有以下限制 ：

• 只能有一个任务接收通知消息，因为必须指定接收通知的任务。
• 只有等待通知的任务可以被阻塞，发送通知的任务，在任何情况下都不会因为发送失败而进入阻塞态。

2.2 运作机制

由于任务通知的数据结构包含在任务控制块中，只要任务存在，任务通知数据结构就已经创建完毕，可以直接使用，所以使用的时候很是方便。

任务通知可以在任务中向指定任务发送通知，也可以在中断中向指定任务发送通知，FreeRTOS 的每个任务都有一个 32 位的通知值，任务控制块中的成员变量 ulNotifiedValue 就是这个通知值。只有在任务中可以等待通知，而不允许在中断中等待通知。如果任务在等待的通知暂时无效，任务会根据用户指定的阻塞超时时间进入阻塞状态，我们可以将等待通知的任务看作是消费者；其它任务和中断可以向等待通知的任务发送通知，发送通知的任务和中断服务函数可以看作是生产者，当其他任务或者中断向这个任务发送任务通知，任务获得通知以后，该任务就会从阻塞态中解除，这与 FreeRTOS 中内核的其他通信机制一致。

三、相关API说明

3.1 xTaskNotifyGive

用于在任务中向指定任务发送任务通知，并更新对方的任务通知值（加 1 操作）。

3.2 vTaskNotifyGiveFromISR

vTaskNotifyGiveFromISR() 是 vTaskNotifyGive() 的中断保护版本。用于在中断中向指定任务发送任务通知，并更新对方的任务通知值（加 1 操作），在某些场景中可以替代信号量操作，因为这两个通知都是不带有通知值的。

3.3 xTaskNotify

向指定的任务发送一个任务通知，带有通知值并且用户可以指定通知值的发送方式。

3.4 xTaskNotifyFromISR

xTaskNotifyFromISR()是 xTaskNotify()的中断保护版本，用于在中断中向指定的任务发送一个任务通知，该任务通知是带有通知值并且用户可以指定通知的发送方式，不返回上一个任务在的通知值。

3.5 xTaskNotifyAndQuery

xTaskNotifyAndQuery() 与 xTaskNotify() 很像，都是调用通用的任务通知发送函数xTaskGenericNotify() 来实现通知的发送，不同的是多了一个附加的参数 pulPreviousNotifyValue 用于回传接收任务的上一个通知值。

3.6 xTaskNotifyAndQueryFromISR

xTaskNotifyAndQueryFromISR()是 xTaskNotifyAndQuery ()的中断版本，用于向指定的任务发送一个任务通知，并返回对象任务的上一个通知值。

3.7 ulTaskNotifyTake

用于获取一个任务通知，获取二值信号量、计数信号量类型的任务通知。

3.8 xTaskNotifyWait

xTaskNotifyWait()函数用于实现全功能版的等待任务通知，根据用户指定的参数的不同，可以灵活的用于实现轻量级的消息队列队列、二值信号量、计数信号量和事件组功能，并带有超时等待。

四、示例

4.1 任务通知代替消息队列

两个任务是用于接收任务通知，另一个任务发送任务通知。三个任务独立运行，发送消息任务是通过检测按键的按下情况来发送消息通知，另两个任务获取消息通知，在任务通知中没有可用的通知之前就一直等待消息，一旦获取到消息通知就把消息打印在串口调试助手里。

主要用到函数 xTaskNotify()、xTaskNotifyWait()

/* FreeRTOS 头文件 */#include "FreeRTOS.h"#include "task.h"/* 开发板硬件 bsp 头文件 */#include "bsp_led.h"#include "bsp_usart.h"#include "bsp_key.h"/**************************** 任务句柄 ********************************//** 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么* 这个句柄可以为 NULL。*/static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/*创建任务句柄 */static TaskHandle_t Receive1_Task_Handle = NULL;/*Receive1_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t Receive2_Task_Handle = NULL;/*Receive2_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t Send_Task_Handle = NULL;/* Send_Task 任务句柄 *//*************************************************************************** 函数声明 **************************************************************************/static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void Receive1_Task(void* pvParameters);/* Receive1_Task 任务实现 */static void Receive2_Task(void* pvParameters);/* Receive2_Task 任务实现 */static void Send_Task(void* pvParameters);/* Send_Task 任务实现 */static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 *//****************************************************************** @brief 主函数* @param 无* @retval 无* @note 第一步：开发板硬件初始化        第二步：创建 APP 应用任务        第三步：启动 FreeRTOS，开始多任务调度****************************************************************/int main(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */      /* 开发板硬件初始化 */    BSP_Init();    printf("按下 KEY1 或者 KEY2 向任务发送消息通知\n");    /* 创建 AppTaskCreate 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /*任务入口函数 */                          (const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */    /* 启动任务调度 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */    }    else    {
           return -1;    }    while (1); /* 正常不会执行到这里 */}/************************************************************************ @ 函数名 ： AppTaskCreate* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面* @ 参数 ： 无* @ 返回值 ： 无****************************************************************/static void AppTaskCreate(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */       taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区      /* 创建 Receive1_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive1_Task,/*任务入口函数 */                          (const char* )"Receive1_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Receive1_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Receive1_Task 任务成功!\r\n");    }    /* 创建 Receive2_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive2_Task, /* 任务入口函数*/                          (const char* )"Receive2_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Receive2_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Receive2_Task 任务成功!\r\n");    }      /* 创建 Send_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Send_Task, /* 任务入口函数 */                          (const char* )"Send_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&Send_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Send_Task 任务成功!\n\n");    }      vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除 AppTaskCreate 任务      taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区}/*********************************************************************** @ 函数名 ： Receive_Task* @ 功能说明： Receive_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Receive1_Task(void* parameter) {
        BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     uint32_t r_num;     while (1)     {
            //获取任务通知 ,没获取到则一直等待         xReturn=xTaskNotifyWait(0x0, //进入函数的时候不清除任务 bit                                 ULONG_MAX, //退出函数的时候清除所有的 bit                                  &r_num, //保存任务通知值                                 portMAX_DELAY); //阻塞时间         if ( pdTRUE == xReturn )         {
               printf("Receive1_Task 任务通知为 %d \n",r_num);         }        LED1_TOGGLE;     } }static void Receive2_Task(void* parameter) {
        BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     char *r_char;    while (1)     {
            //获取任务通知 ,没获取到则一直等待         xReturn=xTaskNotifyWait(0x0, //进入函数的时候不清除任务 bit                                 ULONG_MAX, //退出函数的时候清除所有的 bit                                  (uint32_t *)&r_char, //保存任务通知值                                portMAX_DELAY); //阻塞时间         if ( pdTRUE == xReturn )         {
               printf("Receive2_Task 任务通知为 %s \n",r_char);        }        LED2_TOGGLE;     } }/*********************************************************************** @ 函数名 ： Send_Task* @ 功能说明： Send_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Send_Task(void* parameter) {
        BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     uint32_t send1 = 1;    char test_str2[] = "this is a mail test 2";/* 消息 test2 */    while (1)     {
            /* KEY1 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotify( Receive1_Task_Handle, /*任务句柄*/             send1, /* 发送的数据，最大为 4 字节 */             eSetValueWithOverwrite );/*覆盖当前通知*/             if ( xReturn == pdPASS )             {
                   printf("Receive1_Task_Handle 任务通知释放成功!\r\n");             }        }         /* KEY2 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotify( Receive2_Task_Handle, /*任务句柄*/                                   (uint32_t)&test_str2,/* 发送的数据，最大为 4 字节 */                                   eSetValueWithOverwrite );/*覆盖当前通知*/             /* 此函数只会返回 pdPASS */             if ( xReturn == pdPASS )             {
                   printf("Receive2_Task_Handle 任务通知释放成功!\r\n");             }        }         vTaskDelay(20);     } }/************************************************************************ @ 函数名 ： BSP_Init* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无*********************************************************************/static void BSP_Init(void){
       /*    * STM32 中断优先级分组为 4，即 4bit 都用来表示抢占优先级，范围为：0~15    * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，    * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。    */    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );      /* LED 初始化 */    LED_GPIO_Config();       /* 串口初始化 */    USART_Config();      /* 按键初始化 */    Key_GPIO_Config();}

4.2 任务通知代替二值信号量

两个任务是用于接收任务通知，另一个任务发送任务通知。三个任务独立运行，发送通知任务是通过检测按键的按下情况来发送通知，另两个任务获取通知，在任务通知中没有可用的通知之前就一直等待任务通知，获取到通知以后就将通知值清 0，这样子是为了代替二值信号量，任务同步成功则继续执行，然后在串口调试助手里将运行信息打印出来。

主要用到函数 xTaskNotifyGive()、ulTaskNotifyTake()

/* FreeRTOS 头文件 */#include "FreeRTOS.h"#include "task.h"/* 开发板硬件 bsp 头文件 */#include "bsp_led.h"#include "bsp_usart.h"#include "bsp_key.h"/**************************** 任务句柄 ********************************//** 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么* 这个句柄可以为 NULL。*/static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/*创建任务句柄 */static TaskHandle_t Receive1_Task_Handle = NULL;/*Receive1_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t Receive2_Task_Handle = NULL;/*Receive2_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t Send_Task_Handle = NULL;/* Send_Task 任务句柄 *//*************************************************************************** 函数声明 **************************************************************************/static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void Receive1_Task(void* pvParameters);/* Receive1_Task 任务实现 */static void Receive2_Task(void* pvParameters);/* Receive2_Task 任务实现 */static void Send_Task(void* pvParameters);/* Send_Task 任务实现 */static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 *//****************************************************************** @brief 主函数* @param 无* @retval 无* @note 第一步：开发板硬件初始化        第二步：创建 APP 应用任务        第三步：启动 FreeRTOS，开始多任务调度****************************************************************/int main(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */      /* 开发板硬件初始化 */    BSP_Init();    printf("按下 KEY1 或者 KEY2 进行任务与任务间的同步\n");    /* 创建 AppTaskCreate 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /*任务入口函数 */                          (const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */    /* 启动任务调度 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */    }    else    {
           return -1;    }    while (1); /* 正常不会执行到这里 */}/************************************************************************ @ 函数名 ： AppTaskCreate* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面* @ 参数 ： 无* @ 返回值 ： 无****************************************************************/static void AppTaskCreate(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */       taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区      /* 创建 Receive1_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive1_Task,/*任务入口函数 */                          (const char* )"Receive1_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Receive1_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Receive1_Task 任务成功!\r\n");    }    /* 创建 Receive2_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Receive2_Task, /* 任务入口函数*/                          (const char* )"Receive2_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Receive2_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Receive2_Task 任务成功!\r\n");    }      /* 创建 Send_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Send_Task, /* 任务入口函数 */                          (const char* )"Send_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )4, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&Send_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Send_Task 任务成功!\n\n");    }      vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除 AppTaskCreate 任务      taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区}/*********************************************************************** @ 函数名 ： Receive_Task* @ 功能说明： Receive_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Receive1_Task(void* parameter) {
        while (1)     {
            /* uint32_t ulTaskNotifyTake(BaseType_t xClearCountOnExit,TickType_t TicksToWait );         * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量         * pdFALSE 在退出函数 ulTaskNotifyTakeO 的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。         */         //获取任务通知 ,没获取到则一直等待        ulTaskNotifyTake(pdTRUE, portMAX_DELAY);            printf("Receive1_Task 任务通知获取成功!\n\n");           LED1_TOGGLE;    } }static void Receive2_Task(void* parameter) {
            /* uint32_t ulTaskNotifyTake(BaseType_t xClearCountOnExit,TickType_t TicksToWait );         * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量         * pdFALSE 在退出函数 ulTaskNotifyTakeO 的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。         */         //获取任务通知 ,没获取到则一直等待        ulTaskNotifyTake(pdTRUE, portMAX_DELAY);            printf("Receive2_Task 任务通知获取成功!\n\n");           LED2_TOGGLE;    } }/*********************************************************************** @ 函数名 ： Send_Task* @ 功能说明： Send_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Send_Task(void* parameter) {
        BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     while (1)     {
            /* KEY1 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotifyGive(Receive1_Task_Handle);             /* 此函数只会返回 pdPASS */             if ( xReturn == pdTRUE )             {
                   printf("Receive1_Task_Handle 任务通知释放成功!\r\n");             }         }        /* KEY2 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotifyGive(Receive2_Task_Handle);             /* 此函数只会返回 pdPASS */             if ( xReturn == pdPASS )             {
                   printf("Receive2_Task_Handle 任务通知释放成功!\r\n");             }         }        vTaskDelay(20);     }}/************************************************************************ @ 函数名 ： BSP_Init* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无*********************************************************************/static void BSP_Init(void){
       /*    * STM32 中断优先级分组为 4，即 4bit 都用来表示抢占优先级，范围为：0~15    * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，    * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。    */    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );      /* LED 初始化 */    LED_GPIO_Config();       /* 串口初始化 */    USART_Config();      /* 按键初始化 */    Key_GPIO_Config();}

4.3 任务通知代替计数信号量

一个是获取任务通知，一个是发送任务通知，两个任务独立运行，获取通知的任务是通过按下 KEY1 按键获取，模拟停车场停车操作，其等待时间是 0；发送通知的任务则是通过检测 KEY2 按键按下进行通知的发送，模拟停车场取车操作，并且在串口调试助手输出相应信息。

主要用到函数 xTaskNotifyGive()、ulTaskNotifyTake()

/* FreeRTOS 头文件 */#include "FreeRTOS.h"#include "task.h"/* 开发板硬件 bsp 头文件 */#include "bsp_led.h"#include "bsp_usart.h"#include "bsp_key.h"/**************************** 任务句柄 ********************************//** 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么* 这个句柄可以为 NULL。*/static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/*创建任务句柄 */static TaskHandle_t Take_Task_Handle = NULL;/* Take_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t Give_Task_Handle = NULL;/* Give_Task 任务句柄 *//*************************************************************************** 函数声明 **************************************************************************/static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void Take_Task(void* pvParameters);/* Take_Task 任务实现 */static void Give_Task(void* pvParameters);/* Give_Task 任务实现 */static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 *//****************************************************************** @brief 主函数* @param 无* @retval 无* @note 第一步：开发板硬件初始化        第二步：创建 APP 应用任务        第三步：启动 FreeRTOS，开始多任务调度****************************************************************/int main(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */      /* 开发板硬件初始化 */    BSP_Init();    printf("车位默认值为 0 个，按下 KEY1 申请车位，按下 KEY2 释放车位！\n\n");    /* 创建 AppTaskCreate 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /*任务入口函数 */                          (const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */    /* 启动任务调度 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */    }    else    {
           return -1;    }    while (1); /* 正常不会执行到这里 */}/************************************************************************ @ 函数名 ： AppTaskCreate* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面* @ 参数 ： 无* @ 返回值 ： 无****************************************************************/static void AppTaskCreate(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */       taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区      /* 创建 Take_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Take_Task,/*任务入口函数 */                          (const char* )"Take_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Take_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Take_Task 任务成功!\r\n");    }    /* 创建 Give_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Give_Task, /* 任务入口函数*/                          (const char* )"Give_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&Give_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 Give_Task 任务成功!\r\n");    }      vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除 AppTaskCreate 任务      taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区}/*********************************************************************** @ 函数名 ： Take_Task* @ 功能说明： Take_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Take_Task(void* parameter) {
        uint32_t take_num = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */    while (1)     {
            //如果 KEY1 被按下         if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT, KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                /*uint32_t ulTaskNotifyTake(BaseType_t xClearCountOnExit,TickType_t xTicksToWait );             * xClearCountOnExit：pdTRUE 在退出函数的时候任务任务通知值清零，类似二值信号量             * pdFALSE 在退出函数 ulTaskNotifyTakeO 的时候任务通知值减一，类似计数型信号量。             */             //获取任务通知 ,没获取到则不等待             take_num=ulTaskNotifyTake(pdFALSE,0);            if (take_num > 0)             {
                   printf( "KEY1 被按下，成功申请到停车位。当前车位为 %d \n", take_num - 1);             }            else             {
                   printf( "KEY1 被按下，车位已经没有了。按 KEY2 释放车位\n" );             }        }         vTaskDelay(20); //每 20ms 扫描一次    } }/*********************************************************************** @ 函数名 ： Give_Task* @ 功能说明： Give_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void Give_Task(void* parameter) {
        BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     while (1)     {
            /* KEY2 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT, KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotifyGive(Receive1_Task_Handle);             /* 此函数只会返回 pdPASS */             if ( xReturn == pdTRUE )             {
                   printf("Receive1_Task_Handle 任务通知释放成功!\r\n");             }         }        /* KEY2 被按下 */         if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                xReturn = xTaskNotifyGive(Receive2_Task_Handle);             /* 此函数只会返回 pdPASS */             if ( xReturn == pdPASS )             {
                   printf( "KEY2 被按下，释放 1 个停车位。\n" );            }         }        vTaskDelay(20);     }}/************************************************************************ @ 函数名 ： BSP_Init* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无*********************************************************************/static void BSP_Init(void){
       /*    * STM32 中断优先级分组为 4，即 4bit 都用来表示抢占优先级，范围为：0~15    * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，    * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。    */    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );      /* LED 初始化 */    LED_GPIO_Config();       /* 串口初始化 */    USART_Config();      /* 按键初始化 */    Key_GPIO_Config();}

4.4 任务通知代替事件组

一个是发送事件通知任务，一个是等待事件通知任务，两个任务独立运行，发送事件通知任务通过检测按键的按下情况设置不同的通知值位，等待事件通知任务则获取这任务通知值，并且根据通知值判断两个事件是否都发生，如果是则输出相应信息，LED 进行翻转。等待事件通知任务的等待时间是 portMAX_DELAY，一直在等待事件通知的发生，等待获取到事件之后清除对应的任务通知值的位。

主要用到函数 xTaskNotify()、xTaskNotifyWait()

/* FreeRTOS 头文件 */#include "FreeRTOS.h"#include "task.h"/* 开发板硬件 bsp 头文件 */#include "bsp_led.h"#include "bsp_usart.h"#include "bsp_key.h"/**************************** 任务句柄 ********************************//** 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么* 这个句柄可以为 NULL。*/static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/*创建任务句柄 */static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED_Task 任务句柄 */static TaskHandle_t KEY_Task_Handle = NULL;/* KEY_Task 任务句柄 *//************************** 宏定义 ************************************/#define KEY1_EVENT (0x01 << 0)//设置事件掩码的位 0 #define KEY2_EVENT (0x01 << 1)//设置事件掩码的位 1/*************************************************************************** 函数声明 **************************************************************************/static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */static void LED_Task(void* pvParameters);/* LED_Task 任务实现 */static void KEY_Task(void* pvParameters);/* KEY_Task 任务实现 */static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 *//****************************************************************** @brief 主函数* @param 无* @retval 无* @note 第一步：开发板硬件初始化        第二步：创建 APP 应用任务        第三步：启动 FreeRTOS，开始多任务调度****************************************************************/int main(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */      /* 开发板硬件初始化 */    BSP_Init();    printf("按下 KEY1|KEY2 发送任务事件通知！\n");    /* 创建 AppTaskCreate 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /*任务入口函数 */                          (const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )1, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针 */    /* 启动任务调度 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */    }    else    {
           return -1;    }    while (1); /* 正常不会执行到这里 */}/************************************************************************ @ 函数名 ： AppTaskCreate* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面* @ 参数 ： 无* @ 返回值 ： 无****************************************************************/static void AppTaskCreate(void){
       BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */       taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区      /* 创建 LED_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED_Task,/*任务入口函数 */                          (const char* )"LED_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&LED_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 LED_Task 任务成功!\r\n");    }    /* 创建 KEY_Task 任务 */    xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )KEY_Task, /* 任务入口函数*/                          (const char* )"KEY_Task",/* 任务名字 */                          (uint16_t )512, /* 任务栈大小 */                          (void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */                          (UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */                          (TaskHandle_t*)&KEY_Task_Handle);/*任务控制块指针 */    if (pdPASS == xReturn)    {
           printf("创建 KEY_Task 任务成功!\r\n");    }      vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除 AppTaskCreate 任务      taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区}/*********************************************************************** @ 函数名 ： LED_Task* @ 功能说明： TLED_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void LED_Task(void* parameter) {
        uint32_t r_event = 0; /* 定义一个事件接收变量 */     uint32_t last_event = 0;/* 定义一个保存事件的变量 */     BaseType_t xReturn = pdTRUE;/* 定义一个创建信息返回值，默认为 pdPASS */     /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */     while (1)     {
            /* BaseType_t xTaskNotifyWait(uint32_t ulBitsToClearOnEntry,         *                             uint32_t ulBitsToClearOnExit,         *                             uint32_t *pulNotificationValue,         *                             TickType_t xTicksToWait );         * ulBitsToClearOnEntry：当没有接收到任务通知的时候将任务通知值与此参数的取         * 反值进行按位与运算，当此参数为 Oxfffff 或者 ULONG_MAX 的时候就会将任务通知值清零。         * ulBits ToClearOnExit：如果接收到了任务通知，在做完相应的处理退出函数之前将         * 任务通知值与此参数的取反值进行按位与运算，当此参数为 0xfffff 或者 ULONG MAX 的时候         * 就会将任务通知值清零。         * pulNotification Value：此参数用来保存任务通知值。         * xTick ToWait：阻塞时间。         * 返回值：pdTRUE：获取到了任务通知。pdFALSE：任务通知获取失败。         */         //获取任务通知 ,没获取到则一直等待         xReturn = xTaskNotifyWait(0x0, //进入函数的时候不清除任务 bit                                   ULONG_MAX, //退出函数的时候清除所有的 bitR                                   &r_event, //保存任务通知值                                   portMAX_DELAY); //阻塞时间         if ( pdTRUE == xReturn )         {
                last_event |= r_event;             /* 如果接收完成并且正确 */             if (last_event == (KEY1_EVENT|KEY2_EVENT))             {
                    last_event = 0; /* 上一次的事件清零 */                 printf ( "Key1 与 Key2 都按下\n");                 LED1_TOGGLE; //LED1 反转             }             else /* 否则就更新事件 */             {
                   last_event = r_event; /* 更新上一次触发的事件 */             }        }      }}/*********************************************************************** @ 函数名 ： KEY_Task* @ 功能说明： KEY_Task 任务主体* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无********************************************************************/static void KEY_Task(void* parameter) {
        /* 任务都是一个无限循环，不能返回 */     while (1)     {
            if ( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                printf ( "KEY1 被按下\n" );             /* 触发一个事件 1 */             xTaskNotify((TaskHandle_t)LED_Task_Handle,//接收任务通知的任务句柄                         (uint32_t)KEY1_EVENT, //要触发的事件                         (eNotifyAction)eSetBits); //设置任务通知值中的位          }           if ( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )         {
                printf ( "KEY2 被按下\n" );             /* 触发一个事件 2 */             xTaskNotify((TaskHandle_t )LED_Task_Handle,//接收任务通知的任务句柄                         (uint32_t )KEY2_EVENT, //要触发的事件                         (eNotifyAction)eSetBits); //设置任务通知值中的位         }         vTaskDelay(20); //每 20ms 扫描一次     }}/************************************************************************ @ 函数名 ： BSP_Init* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面* @ 参数 ：* @ 返回值 ： 无*********************************************************************/static void BSP_Init(void){
       /*    * STM32 中断优先级分组为 4，即 4bit 都用来表示抢占优先级，范围为：0~15    * 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，    * 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。    */    NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );      /* LED 初始化 */    LED_GPIO_Config();       /* 串口初始化 */    USART_Config();      /* 按键初始化 */    Key_GPIO_Config();}

4.5 xTaskNotifyAndQuery()应用

uint32_t ulPreviousValue; /* 设置对象任务 xTask1Handle 的任务通知值的位 8 为 1在更新位 8 的值之前把任务通知值回传存储在变量 ulPreviousValue 中*/xTaskNotifyAndQuery( xTask1Handle, ( 1UL << 8UL ), eSetBits, &ulPreviousValue );  /* 向对象任务 xTask2Handle 发送一个任务通知，有可能解除对象任务的阻塞状态但是不更新对象任务的通知值，并将对象任务的通知值存储在变量 ulPreviousValue 中 */xTaskNotifyAndQuery( xTask2Handle, 0, eNoAction, &ulPreviousValue ); /* 覆盖式设置对象任务的任务通知值为 0x50且对象任务的任务通知值不用回传，则最后一个形参设置为 NULL */xTaskNotifyAndQuery( xTask3Handle, 0x50, eSetValueWithOverwrite, NULL );/* 设置对象任务的任务通知值为 0xfff，但是并不会覆盖对象任务通过xTaskNotifyWait()和 ulTaskNotifyTake()这两个函数获取到的已经存在的任务通知值。对象任务的前一个任务通知值存储在变量 ulPreviousValue 中*/if ( xTaskNotifyAndQuery( xTask4Handle,                          0xfff,                          eSetValueWithoutOverwrite,                          &ulPreviousValue ) == pdPASS ){
       /* 任务通知值已经更新 */}else{
       /* 任务通知值没有更新 */}

4.6 任务通知中断版

4.6.1 vTaskNotifyGiveFromISR()应用

static TaskHandle_t xTaskToNotify = NULL;/* 外设驱动的数据传输函数 */void StartTransmission( uint8_t *pcData, size_t xDataLength ){
       /* 在这个时候，xTaskToNotify 应为 NULL，因为发送并没有进行。    如果有必要，对外设的访问可以用互斥量来保护*/    configASSERT( xTaskToNotify == NULL );       /* 获取调用函数 StartTransmission()的任务的句柄 */    xTaskToNotify = xTaskGetCurrentTaskHandle();      /* 开始传输，当数据传输完成时产生一个中断 */    vStartTransmit( pcData, xDatalength );}/*-----------------------------------------------------------*//* 数据传输完成中断 */void vTransmitEndISR( void ){
       BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;     /* 这个时候不应该为 NULL，因为数据传输已经开始 */    configASSERT( xTaskToNotify != NULL );      /* 通知任务传输已经完成 */    vTaskNotifyGiveFromISR( xTaskToNotify, &xHigherPriorityTaskWoken );       /* 传输已经完成，所以没有任务需要通知 */    xTaskToNotify = NULL;        /* 如果为 pdTRUE，则进行一次上下文切换 */    portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );}/*-----------------------------------------------------------*//* 任务：启动数据传输，然后进入阻塞态，直到数据传输完成 */void vAFunctionCalledFromATask( uint8_t ucDataToTransmit, size_t xDataLength ){
       uint32_t ulNotificationValue;    const TickType_t xMaxBlockTime = pdMS_TO_TICKS( 200 );      /* 调用上面的函数 StartTransmission()启动传输 */    StartTransmission( ucDataToTransmit, xDataLength );       /* 等待传输完成 */    ulNotificationValue = ulTaskNotifyTake( pdFALSE, xMaxBlockTime );     /* 当传输完成时，会产生一个中断    在中断服务函数中调用 vTaskNotifyGiveFromISR()向启动数据    传输的任务发送一个任务通知，并将对象任务的任务通知值加 1    任务通知值在任务创建的时候是初始化为 0 的，当接收到任务后就变成 1 */    if ( ulNotificationValue == 1 )     {
           /* 传输按预期完成 */    }     else     {
           /* 调用函数 ulTaskNotifyTake()超时 */    }}

4.6.2 xTaskNotifyFromISR()应用

/* 中断：向一个任务发送任务通知，并根据不同的中断将目标任务的任务通知值的相应位置 1 */void vANInterruptHandler( void ){
       BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;    uint32_t ulStatusRegister;       /* 读取中断状态寄存器，判断到来的是哪个中断     这里假设了 Rx、Tx 和 buffer overrun 三个中断 */     ulStatusRegister = ulReadPeripheralInterruptStatus();       /* 清除中断标志位 */    vClearPeripheralInterruptStatus( ulStatusRegister );         /* xHigherPriorityTaskWoken 在使用之前必须初始化为 pdFALSE    如果调用函数 xTaskNotifyFromISR()解锁了解锁了接收该通知的任务    而且该任务的优先级比当前运行的任务的优先级高，那么    xHigherPriorityTaskWoken 就会自动的被设置为 pdTRUE*/    xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;       /* 向任务 xHandlingTask 发送任务通知，并将其任务通知值    与 ulStatusRegister 的值相或，这样可以不改变任务通知其它位的值*/    xTaskNotifyFromISR( xHandlingTask,     ulStatusRegister,     eSetBits,     &xHigherPriorityTaskWoken );        /* 如果 xHigherPriorityTaskWoken 的值为 pdRTUE    则执行一次上下文切换*/    portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );}/* ----------------------------------------------------------- *//* 任务：等待任务通知，然后处理相关的事情 */void vHandlingTask( void *pvParameters ){
       uint32_t ulInterruptStatus;         for ( ;; )     {
           /* 等待任务通知，无限期阻塞（没有超时，所以没有必要检查函数返回值）*/        xTaskNotifyWait( 0x00, /* 在进入的时候不清除通知值的任何位 */                         ULONG_MAX, /* 在退出的时候复位通知值为 0 */                         &ulNotifiedValue, /* 任务通知值传递到变量ulNotifiedValue 中*/                         portMAX_DELAY ); /* 无限期等待 */          /* 根据任务通知值里面的各个位的值处理事情 */        if ( ( ulInterruptStatus & 0x01 ) != 0x00 )        {
               /* Rx 中断 */            prvProcessRxInterrupt();        }          if ( ( ulInterruptStatus & 0x02 ) != 0x00 )         {
               /* Tx 中断 */            prvProcessTxInterrupt();        }          if ( ( ulInterruptStatus & 0x04 ) != 0x00 )         {
               /* 缓冲区溢出中断 */            prvClearBufferOverrun();        }    }}

4.6.3 xTaskNotifyAndQueryFromISR()应用

void vAnISR( void ){
       /* xHigherPriorityTaskWoken 在使用之前必须设置为 pdFALSE */    BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE.    uint32_t ulPreviousValue;       /* 设置目标任务 xTask1Handle 的任务通知值的位 8 为 1    在任务通知值的位 8 被更新之前把上一次的值存储在变量         ulPreviousValue 中*/    xTaskNotifyAndQueryFromISR( xTask1Handle,                                 ( 1UL << 8UL ),                                 eSetBits,                                 &ulPreviousValue,                                 &xHigherPriorityTaskWoken );        /* 如果任务 xTask1Handle 阻塞在任务通知上，那么现在已经被解锁进入就绪态    如果其优先级比当前正在运行的任务的优先级高，则 xHigherPriorityTaskWoken    会被设置为 pdRTUE，然后在中断退出前执行一次上下文切换，在中断退出后则去    执行这个被唤醒的高优先级的任务 */    portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );}

• 由 写于 2020 年 12 月 25 日

• 参考：