FreeRTOS 快速入门（八）之任务通知

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一、任务通知

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。

2、优势及限制

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
• 无法缓冲数据
• 无法广播给多个任务
• 如果发送受阻，发送方无法进入阻塞状态等待

3、通知状态和通知值

每个任务都有一个结构体：TCB（Task Control Block），里面有 2 个成员：

• 一个是 uint8_t 类型，用来表示通知状态
• 一个是 uint32_t 类型，用来表示通知值

typedef struct tskTaskControlBlock
{
   
   
	......
	/* configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES = 1 */
	volatile uint32_t ulNotifiedValue[ configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES ];
	volatile uint8_t ucNotifyState[ configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES ];
	......
} tskTCB;

通知状态有 3 种取值：

• taskNOT_WAITING_NOTIFICATION：任务没有在等待通知
• taskWAITING_NOTIFICATION：任务在等待通知
• taskNOTIFICATION_RECEIVED：任务接收到了通知，也被称为 pending(有数